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11. 用图甲的装置匀速拉动同一物体，滑轮组的机械效率$\eta$与动滑轮的重力$G_{\mathrm{动}}$的关系如图乙所示。不计绳重及摩擦，则（
A.被提升的物体重为$2\ \mathrm{N}$
B.当$\eta=60\%$时，动滑轮重为$3\ \mathrm{N}$
C.动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大
D.物体被提升$2\ \mathrm{m}$时，$A$点对应拉力做的功为$8\ \mathrm{J}$
D
）A.被提升的物体重为$2\ \mathrm{N}$
B.当$\eta=60\%$时，动滑轮重为$3\ \mathrm{N}$
C.动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大
D.物体被提升$2\ \mathrm{m}$时，$A$点对应拉力做的功为$8\ \mathrm{J}$
答案
11.D
解析
【分析】
要解决这道题，需利用不计绳重及摩擦时滑轮组机械效率的推导公式：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$。首先根据图乙中A点（$G_{动}=1\ \mathrm{N}$，$\eta=75\%$）求出物体重力$G$，再逐一分析各选项：A选项求物体重力，B选项求$\eta=60\%$时的动滑轮重，C选项判断动滑轮重与机械效率的关系，D选项计算A点对应拉力做的功。
【解析】
1. 求物体重力$G$：
当$G_{动}=1\ \mathrm{N}$，$\eta=75\%$时，代入公式$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$：
$0.75=\frac{G}{G+1\ \mathrm{N}}$
解得：$G=3\ \mathrm{N}$，故A选项（物体重2N）错误。
2. 分析B选项：当$\eta=60\%$时，代入公式：
$0.6=\frac{3\ \mathrm{N}}{3\ \mathrm{N}+G_{动}}$
解得：$G_{动}=2\ \mathrm{N}$，不是3N，故B错误。
3. 分析C选项：由图乙可知，动滑轮越重，滑轮组机械效率越小，故C错误。
4. 分析D选项：A点对应$G_{动}=1\ \mathrm{N}$，物体重$G=3\ \mathrm{N}$，提升高度$h=2\ \mathrm{m}$，拉力做的总功$W_{总}=(G+G_{动})h=(3\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N})×2\ \mathrm{m}=8\ \mathrm{J}$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算
【点评】
本题结合图像考查滑轮组机械效率的应用，需牢记不计绳重及摩擦时的机械效率推导公式，通过图像数据计算分析各选项，是力学中常见的综合题，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需利用不计绳重及摩擦时滑轮组机械效率的推导公式：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$。首先根据图乙中A点（$G_{动}=1\ \mathrm{N}$，$\eta=75\%$）求出物体重力$G$，再逐一分析各选项：A选项求物体重力，B选项求$\eta=60\%$时的动滑轮重，C选项判断动滑轮重与机械效率的关系，D选项计算A点对应拉力做的功。
【解析】
1. 求物体重力$G$：
当$G_{动}=1\ \mathrm{N}$，$\eta=75\%$时，代入公式$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$：
$0.75=\frac{G}{G+1\ \mathrm{N}}$
解得：$G=3\ \mathrm{N}$，故A选项（物体重2N）错误。
2. 分析B选项：当$\eta=60\%$时，代入公式：
$0.6=\frac{3\ \mathrm{N}}{3\ \mathrm{N}+G_{动}}$
解得：$G_{动}=2\ \mathrm{N}$，不是3N，故B错误。
3. 分析C选项：由图乙可知，动滑轮越重，滑轮组机械效率越小，故C错误。
4. 分析D选项：A点对应$G_{动}=1\ \mathrm{N}$，物体重$G=3\ \mathrm{N}$，提升高度$h=2\ \mathrm{m}$，拉力做的总功$W_{总}=(G+G_{动})h=(3\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N})×2\ \mathrm{m}=8\ \mathrm{J}$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算
【点评】
本题结合图像考查滑轮组机械效率的应用，需牢记不计绳重及摩擦时的机械效率推导公式，通过图像数据计算分析各选项，是力学中常见的综合题，难度适中。
【难度系数】
0.5
12.在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置(此时弹簧处于自由状态)。下列说法正确的是 （
A.松手后，木块向左运动的过程中没有力对木块做功
B.图乙中弹簧恢复过程弹性势能是减小的
C.图甲和图乙中弹簧前、后能量转化过程相同
D.假如图乙中木块刚离开弹簧时所受外力全部消失，木块就会立即停止
B
）A.松手后，木块向左运动的过程中没有力对木块做功
B.图乙中弹簧恢复过程弹性势能是减小的
C.图甲和图乙中弹簧前、后能量转化过程相同
D.假如图乙中木块刚离开弹簧时所受外力全部消失，木块就会立即停止
答案
12.B
解析
【分析】本题考查功、弹性势能、能量转化及牛顿第一定律的应用，需逐一分析每个选项，明确各物理过程中的受力、能量变化及运动规律，从而判断选项的正误。
【解析】
选项A：松手后，木块向右运动，受到水平面的摩擦力，木块在摩擦力方向上移动了距离，因此摩擦力对木块做了功，故A错误。
选项B：弹性势能的大小与弹性形变程度有关，形变程度越小，弹性势能越小。图乙中弹簧恢复到自由状态，弹性形变减小，所以弹性势能减小，故B正确。
选项C：图甲中，压缩的弹簧具有弹性势能，松手后弹性势能转化为木块的动能，木块运动时动能又转化为内能；图乙中弹簧处于自由状态，不存在弹性势能转化的过程，因此前、后能量转化过程不同，故C错误。
选项D：根据牛顿第一定律，物体不受外力时将保持原来的运动状态。木块刚离开弹簧时是运动的，若外力全部消失，木块会做匀速直线运动，不会立即停止，故D错误。
【答案】B
【知识点】弹性势能、能量转化、功的概念
【点评】本题是力学基础综合题，侧重考查对基本概念和规律的理解，需准确区分各物理过程的特点，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A：松手后，木块向右运动，受到水平面的摩擦力，木块在摩擦力方向上移动了距离，因此摩擦力对木块做了功，故A错误。
选项B：弹性势能的大小与弹性形变程度有关，形变程度越小，弹性势能越小。图乙中弹簧恢复到自由状态，弹性形变减小，所以弹性势能减小，故B正确。
选项C：图甲中，压缩的弹簧具有弹性势能，松手后弹性势能转化为木块的动能，木块运动时动能又转化为内能；图乙中弹簧处于自由状态，不存在弹性势能转化的过程，因此前、后能量转化过程不同，故C错误。
选项D：根据牛顿第一定律，物体不受外力时将保持原来的运动状态。木块刚离开弹簧时是运动的，若外力全部消失，木块会做匀速直线运动，不会立即停止，故D错误。
【答案】B
【知识点】弹性势能、能量转化、功的概念
【点评】本题是力学基础综合题，侧重考查对基本概念和规律的理解，需准确区分各物理过程的特点，难度适中。
【难度系数】0.6
13. (2025·芜湖)在探究杠杆平衡条件时,所用每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离也相等。
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的螺母向
(2)如图丙所示,若每个钩码的质量为 50 g,则应在 C 点施加一个$F=$
(3)在图丙中杠杆水平平衡的基础上,在支架上固定1个滑轮,将悬挂钩码的细线绕过滑轮,如图丁所示。若仍使杠杆保持水平平衡,则竖直拉力$F'$
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的螺母向
右
(选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平平衡后,在 A 点悬挂 2 个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在 B 点悬挂3
个钩码。(2)如图丙所示,若每个钩码的质量为 50 g,则应在 C 点施加一个$F=$
0.6
N 的竖直拉力作为动力,来维持杠杆水平平衡。此时该杠杆与下图中的B
正常使用时的杠杆类型相同。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)(3)在图丙中杠杆水平平衡的基础上,在支架上固定1个滑轮,将悬挂钩码的细线绕过滑轮,如图丁所示。若仍使杠杆保持水平平衡,则竖直拉力$F'$
＜
(选填“＞”“＜”或“=”)$F$。答案
13.(1)右 3 (2)0.6 B (3)＜
解析
【分析】
本题围绕杠杆平衡条件展开，需结合杠杆调平规则、杠杆平衡公式$F_1L_1=F_2L_2$、杠杆类型判断及定滑轮特点解题：第(1)问先根据杠杆调平规则确定平衡螺母调节方向，再用杠杆平衡公式算B点钩码数；第(2)问先算A点钩码总重力，再用杠杆平衡公式求C点拉力，最后根据动力臂与阻力臂关系判断杠杆类型；第(3)问结合定滑轮对力的方向及力臂的影响，分析拉力大小变化。
【解析】
(1) 杠杆调平时，平衡螺母向杠杆上翘的一端调节：图甲中杠杆左端下沉、右端上翘，故应将右端螺母向右调节。设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，A点力为$2G$、力臂为$3L$，B点力臂为$2L$，则$2G×3L = nG×2L$，解得$n=3$，即B点挂3个钩码。
(2) 每个钩码重力$G=mg=0.05\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=0.5\ \mathrm{N}$，A点2个钩码总重力$G_{\mathrm{总}}=2×0.5\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$；C点力臂为$5L$，根据杠杆平衡条件$F×5L = G_{\mathrm{总}}×3L$，代入得$F=\frac{1\ \mathrm{N}×3L}{5L}=0.6\ \mathrm{N}$。此时动力臂（C点力臂）大于阻力臂（A点力臂），为省力杠杆，对应选项B。
(3) 图丁中滑轮为定滑轮，仅改变力的方向；拉力作用时，动力臂较图丙中变大，根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变时，动力臂越大动力越小，故$F'＜F$。
【答案】
(1)右；3 (2)0.6；B (3)＜
【知识点】
杠杆平衡条件、杠杆分类、定滑轮特点
【点评】
本题综合考查杠杆相关核心知识点，需熟练运用杠杆平衡公式，注意力臂的判断及定滑轮的作用，属于基础应用类题目，需理清力与力臂的对应关系。
【难度系数】
0.5
本题围绕杠杆平衡条件展开，需结合杠杆调平规则、杠杆平衡公式$F_1L_1=F_2L_2$、杠杆类型判断及定滑轮特点解题：第(1)问先根据杠杆调平规则确定平衡螺母调节方向，再用杠杆平衡公式算B点钩码数；第(2)问先算A点钩码总重力，再用杠杆平衡公式求C点拉力，最后根据动力臂与阻力臂关系判断杠杆类型；第(3)问结合定滑轮对力的方向及力臂的影响，分析拉力大小变化。
【解析】
(1) 杠杆调平时，平衡螺母向杠杆上翘的一端调节：图甲中杠杆左端下沉、右端上翘，故应将右端螺母向右调节。设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，A点力为$2G$、力臂为$3L$，B点力臂为$2L$，则$2G×3L = nG×2L$，解得$n=3$，即B点挂3个钩码。
(2) 每个钩码重力$G=mg=0.05\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=0.5\ \mathrm{N}$，A点2个钩码总重力$G_{\mathrm{总}}=2×0.5\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$；C点力臂为$5L$，根据杠杆平衡条件$F×5L = G_{\mathrm{总}}×3L$，代入得$F=\frac{1\ \mathrm{N}×3L}{5L}=0.6\ \mathrm{N}$。此时动力臂（C点力臂）大于阻力臂（A点力臂），为省力杠杆，对应选项B。
(3) 图丁中滑轮为定滑轮，仅改变力的方向；拉力作用时，动力臂较图丙中变大，根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变时，动力臂越大动力越小，故$F'＜F$。
【答案】
(1)右；3 (2)0.6；B (3)＜
【知识点】
杠杆平衡条件、杠杆分类、定滑轮特点
【点评】
本题综合考查杠杆相关核心知识点，需熟练运用杠杆平衡公式，注意力臂的判断及定滑轮的作用，属于基础应用类题目，需理清力与力臂的对应关系。
【难度系数】
0.5
