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1 [2024 河南许昌期末,中]如图所示,滑轮A重2 N,绕过滑轮A的绳子上挂一个重10 N的物体B,C为固定点,当滑轮A在力F的作用下向上以0.2 m/s的速度匀速上升时,下列说法正确的是(绳重及摩擦忽略不计) (
A.滑轮A是个定滑轮
B.物体B上升的速度为0.1 m/s
C.拉力F为22 N
D.该滑轮的机械效率为80%
C
)A.滑轮A是个定滑轮
B.物体B上升的速度为0.1 m/s
C.拉力F为22 N
D.该滑轮的机械效率为80%
答案
C 【解析】由图可知,滑轮的轴不是固定不动的,因此滑轮A是动滑轮,故A错误;当滑轮A在力F的作用下向上以0.2 m/s的速度匀速上升时,重物B上升的速度$v_{B}=2v_{A}=2×0.2m/s=0.4m/s$,故B错误;对该动滑轮受力分析可知,拉力$F=2G_{B}+G_{动}=2×10N+2N=22 N$,故C正确;动力作用在动滑轮上,动滑轮上升的高度是重物B上升高度的$\frac {1}{2}$,因为不计绳重和摩擦,所以滑轮的机械效率$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}=\frac {W_{有}}{W_{有}+W_{额外}}=\frac {Gh}{Gh+G_{动}×\frac {1}{2}h}=\frac {G}{G+\frac {1}{2}G_{动}}=\frac {10N}{10N+\frac {1}{2}×2N}\approx 90.9\% $,故D错误。故选C。
解析
【分析】
首先我们要识别这个滑轮的特殊使用方式，它和常规动滑轮动力作用在绳端不同，本题拉力直接作用在滑轮的轴上，我们可以按步骤逐个推导选项：1. 先判断滑轮类型：定滑轮的轴固定不动，本题中滑轮的轴随拉力F一起向上运动，属于动滑轮的反向使用，可直接初步排除A选项。2. 分析速度关系：常规动滑轮绳端移动速度是轴移动速度的2倍，反过来动力拉轴上升时，悬挂物体的绳端移动速度就是滑轮轴速度的2倍，代入数值就能算出B的速度，判断B选项对错。3. 受力分析：滑轮匀速上升时受力平衡，向上的拉力F，向下的力是两段绳子的拉力（每段拉力都等于物体B的重力）加上滑轮自身的重力，合力为零就能算出F的大小，验证C选项。4. 计算机械效率：不计绳重摩擦，有用功是提升物体B做的功，总功是拉力F做的功，明确两者的移动距离关系后代入机械效率公式计算，就能判断D选项的正误。
【解析】
我们逐个对选项进行分析：
A选项：滑轮A的轴随拉力F一起向上运动，轴不固定，因此不属于定滑轮，是反向使用的动滑轮，A错误。
B选项：动力作用在动滑轮的轴上时，物体B上升的速度是滑轮A上升速度的2倍，因此$v_B=2v_A=2×0.2\ \mathrm{m/s}=0.4\ \mathrm{m/s}$，B错误。
C选项：滑轮匀速上升时受力平衡，向上的拉力F等于向下的总力：两段绳子的拉力均等于物体B的重力$G_B=10\ \mathrm{N}$，加上滑轮自身重力$G_{轮}=2\ \mathrm{N}$，因此$F=2G_B+G_{轮}=2×10\ \mathrm{N}+2\ \mathrm{N}=22\ \mathrm{N}$，C正确。
D选项：设滑轮A上升高度为h，则物体B上升的高度为2h，不计绳重和摩擦，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G_B· 2h}{F· h}=\frac{10\ \mathrm{N}×2}{22\ \mathrm{N}}\approx90.9\%$，不等于80%，D错误。
综上，本题选C。
【答案】
C
【知识点】
动滑轮特殊使用，受力平衡，机械效率计算
【点评】
本题考查反向使用的动滑轮的特点，很容易和常规动滑轮“省一半力、费一倍距离”的规律混淆，属于典型易错题，需要明确动力作用在轴上的动滑轮是费力、省距离的，力和速度的关系都和常规动滑轮相反，再结合受力平衡和机械效率公式即可顺利解题。
【难度系数】
0.5
首先我们要识别这个滑轮的特殊使用方式，它和常规动滑轮动力作用在绳端不同，本题拉力直接作用在滑轮的轴上，我们可以按步骤逐个推导选项：1. 先判断滑轮类型：定滑轮的轴固定不动，本题中滑轮的轴随拉力F一起向上运动，属于动滑轮的反向使用，可直接初步排除A选项。2. 分析速度关系：常规动滑轮绳端移动速度是轴移动速度的2倍，反过来动力拉轴上升时，悬挂物体的绳端移动速度就是滑轮轴速度的2倍，代入数值就能算出B的速度，判断B选项对错。3. 受力分析：滑轮匀速上升时受力平衡，向上的拉力F，向下的力是两段绳子的拉力（每段拉力都等于物体B的重力）加上滑轮自身的重力，合力为零就能算出F的大小，验证C选项。4. 计算机械效率：不计绳重摩擦，有用功是提升物体B做的功，总功是拉力F做的功，明确两者的移动距离关系后代入机械效率公式计算，就能判断D选项的正误。
【解析】
我们逐个对选项进行分析：
A选项：滑轮A的轴随拉力F一起向上运动，轴不固定，因此不属于定滑轮，是反向使用的动滑轮，A错误。
B选项：动力作用在动滑轮的轴上时，物体B上升的速度是滑轮A上升速度的2倍，因此$v_B=2v_A=2×0.2\ \mathrm{m/s}=0.4\ \mathrm{m/s}$，B错误。
C选项：滑轮匀速上升时受力平衡，向上的拉力F等于向下的总力：两段绳子的拉力均等于物体B的重力$G_B=10\ \mathrm{N}$，加上滑轮自身重力$G_{轮}=2\ \mathrm{N}$，因此$F=2G_B+G_{轮}=2×10\ \mathrm{N}+2\ \mathrm{N}=22\ \mathrm{N}$，C正确。
D选项：设滑轮A上升高度为h，则物体B上升的高度为2h，不计绳重和摩擦，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G_B· 2h}{F· h}=\frac{10\ \mathrm{N}×2}{22\ \mathrm{N}}\approx90.9\%$，不等于80%，D错误。
综上，本题选C。
【答案】
C
【知识点】
动滑轮特殊使用，受力平衡，机械效率计算
【点评】
本题考查反向使用的动滑轮的特点，很容易和常规动滑轮“省一半力、费一倍距离”的规律混淆，属于典型易错题，需要明确动力作用在轴上的动滑轮是费力、省距离的，力和速度的关系都和常规动滑轮相反，再结合受力平衡和机械效率公式即可顺利解题。
【难度系数】
0.5
2 [2024 四川攀枝花模拟,中]建筑工人用如图所示的滑轮组,在4 s内使重为1 500 N的物体沿水平方向匀速移动了2 m,该过程中所用的拉力大小为375 N,物体受到水平地面对其的摩擦力为物重的$\frac{2}{5}$。在此过程中,下列说法错误的是 (
①绳子自由端移动了6 m
②物体受到的拉力为750 N
③拉力F的功率为750 W
④滑轮组的机械效率为80%
A.只有①④
B.只有①②
C.只有①②③
D.只有①②③④
C
)①绳子自由端移动了6 m
②物体受到的拉力为750 N
③拉力F的功率为750 W
④滑轮组的机械效率为80%
A.只有①④
B.只有①②
C.只有①②③
D.只有①②③④
答案
C 【解析】由图可知,$n=2$,则绳子自由端移动的距离为$s=ns_{物}=2×2m=4m$,故①错误;物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的拉力$F_{A}=f=\frac {2}{5}G=\frac {2}{5}×1500N=600N$,故②错误;拉力F做的功为$W_{总}=Fs=375N×4m=1500J$,则拉力F的功率为$P=\frac {W_{总}}{t}=\frac {1500J}{4s}=375W$,故③错误;有用功$W_{有}=fs_{物}=600N×2m=1200J$,滑轮组的机械效率为$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}=\frac {1200J}{1500J}=80\% $,故④正确。故选C。
解析
【分析】
我们拿到这道水平滑轮组的题目，按顺序逐个验证四个说法的正误即可：第一步先确定动滑轮上承担拉力的绳子段数n，观察图中滑轮组结构可得n=2；第二步验证①：水平滑轮组中绳子自由端移动距离s和物体移动距离s物的关系是s=ns物，代入数值计算就能判断①是否正确；第三步验证②：物体水平匀速运动时处于平衡状态，水平方向的拉力和摩擦力是一对平衡力，先根据题意算出摩擦力大小，就能得到物体受到的拉力，判断②正误；第四步验证③：先算出拉力做的总功，再根据功率公式P=W总/t算出拉力的功率，判断③正误；第五步验证④：水平滑轮组的有用功是克服物体摩擦力做的功，算出有用功后，根据机械效率公式η=W有/W总算出效率，判断④正误，最后统计错误的说法选出对应选项。
【解析】
1. 验证说法①：
由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，已知物体沿水平方向移动的距离s物=2m，因此绳子自由端移动的距离：
$s = n s_{\mathrm{物}} = 2×2\ \mathrm{m} = 4\ \mathrm{m}$，并非6m，故①说法错误。
2. 验证说法②：
物体沿水平方向匀速移动，处于平衡状态，水平方向上物体受到的拉力与地面对它的摩擦力是一对平衡力，大小相等。
根据题意摩擦力$f=\frac{2}{5}G=\frac{2}{5}×1500\ \mathrm{N}=600\ \mathrm{N}$，因此物体受到的拉力$F_A = f = 600\ \mathrm{N}$，并非750N，故②说法错误。
3. 验证说法③：
拉力做的总功$W_{\mathrm{总}} = F s = 375\ \mathrm{N} × 4\ \mathrm{m} = 1500\ \mathrm{J}$，已知做功时间t=4s，因此拉力的功率：
$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{1500\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{s}} = 375\ \mathrm{W}$，并非750W，故③说法错误。
4. 验证说法④：
水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做的功：$W_{\mathrm{有}} = f s_{\mathrm{物}} = 600\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{J}$，
因此滑轮组的机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{1200\ \mathrm{J}}{1500\ \mathrm{J}} × 100\% = 80\%$，故④说法正确。
综上，错误的是①②③，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
水平滑轮组，二力平衡，机械效率计算
【点评】
本题是水平滑轮组的经典易错题，核心易错点一是容易数错动滑轮上的绳子段数n，二是容易混淆水平滑轮组的有用功，误将克服重力做功当作有用功，解题时要注意区分水平和竖直滑轮组的不同计算逻辑，结合二力平衡的知识分析物体受力即可顺利求解。
【难度系数】
0.6
我们拿到这道水平滑轮组的题目，按顺序逐个验证四个说法的正误即可：第一步先确定动滑轮上承担拉力的绳子段数n，观察图中滑轮组结构可得n=2；第二步验证①：水平滑轮组中绳子自由端移动距离s和物体移动距离s物的关系是s=ns物，代入数值计算就能判断①是否正确；第三步验证②：物体水平匀速运动时处于平衡状态，水平方向的拉力和摩擦力是一对平衡力，先根据题意算出摩擦力大小，就能得到物体受到的拉力，判断②正误；第四步验证③：先算出拉力做的总功，再根据功率公式P=W总/t算出拉力的功率，判断③正误；第五步验证④：水平滑轮组的有用功是克服物体摩擦力做的功，算出有用功后，根据机械效率公式η=W有/W总算出效率，判断④正误，最后统计错误的说法选出对应选项。
【解析】
1. 验证说法①：
由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，已知物体沿水平方向移动的距离s物=2m，因此绳子自由端移动的距离：
$s = n s_{\mathrm{物}} = 2×2\ \mathrm{m} = 4\ \mathrm{m}$，并非6m，故①说法错误。
2. 验证说法②：
物体沿水平方向匀速移动，处于平衡状态，水平方向上物体受到的拉力与地面对它的摩擦力是一对平衡力，大小相等。
根据题意摩擦力$f=\frac{2}{5}G=\frac{2}{5}×1500\ \mathrm{N}=600\ \mathrm{N}$，因此物体受到的拉力$F_A = f = 600\ \mathrm{N}$，并非750N，故②说法错误。
3. 验证说法③：
拉力做的总功$W_{\mathrm{总}} = F s = 375\ \mathrm{N} × 4\ \mathrm{m} = 1500\ \mathrm{J}$，已知做功时间t=4s，因此拉力的功率：
$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{1500\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{s}} = 375\ \mathrm{W}$，并非750W，故③说法错误。
4. 验证说法④：
水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做的功：$W_{\mathrm{有}} = f s_{\mathrm{物}} = 600\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{J}$，
因此滑轮组的机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{1200\ \mathrm{J}}{1500\ \mathrm{J}} × 100\% = 80\%$，故④说法正确。
综上，错误的是①②③，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
水平滑轮组，二力平衡，机械效率计算
【点评】
本题是水平滑轮组的经典易错题，核心易错点一是容易数错动滑轮上的绳子段数n，二是容易混淆水平滑轮组的有用功，误将克服重力做功当作有用功，解题时要注意区分水平和竖直滑轮组的不同计算逻辑，结合二力平衡的知识分析物体受力即可顺利求解。
【难度系数】
0.6
3 [2024 四川绵阳期末,中]如图所示的滑轮组,在不计绳重和摩擦的情况下,均将重为G的物体匀速提升h的高度,且每个滑轮的重力都等于$G_{0}(G_{0}＜G)$,下列说法正确的是 (
A.绳子自由端拉力的大小关系为$F_{1}=F_{2}＞F_{3}$
B.利用图1和图3中的装置做的额外功相等
C.利用图1和图2中的装置做的总功相等
D.三种情况中装置的机械效率都不可能为100%
B
)A.绳子自由端拉力的大小关系为$F_{1}=F_{2}＞F_{3}$
B.利用图1和图3中的装置做的额外功相等
C.利用图1和图2中的装置做的总功相等
D.三种情况中装置的机械效率都不可能为100%
答案
B 【解析】已知物体重为G,每个滑轮的重力都等于$G_{0}$,图1中上面是定滑轮、下面是动滑轮,$n=2$,不计绳重和摩擦,拉力$F_{1}=\frac {1}{2}(G+G_{0})$,图2中上下两个滑轮都是定滑轮,在不计绳重和摩擦的情况下,拉力$F_{2}=G$,图3中的滑轮组中承担物重的绳子段数$n'=3$,在不计绳重和摩擦的情况下,拉力$F_{3}=\frac {1}{3}(G+G_{0})$,故绳子自由端拉力的大小关系为$F_{2}＞F_{1}＞F_{3}$,故A错误;分别利用图1和图3中的装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h,在不计绳重和摩擦的情况下,克服动滑轮重力做的功为额外功,额外功相同,均等于$G_{0}h$,即$W_{额1}=W_{额3}=G_{0}h$,故B正确;分别利用图1和图2中的装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h,拉力做的总功分别为$W_{1}=F_{1}s_{1}=\frac {1}{2}(G+G_{0})×2h=(G+G_{0})h,W_{2}=F_{2}s_{2}=Gh$,所以$W_{1}≠W_{2}$,即利用图1和图2中的装置做的总功不相等,故C错误;对于图2,在不计绳重和摩擦时,有用功$W_{有用2}=Gh$,总功$W_{2}=F_{2}s_{2}=Gh$,根据公式$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}$可知,机械效率为100%,故D错误。故选B。
解析
【分析】
解题时我们可以分步骤逐个分析三个装置的特点：
1. 首先判断每个图的滑轮类型，确定承担物重的绳子段数，结合不计绳重和摩擦的条件，分别计算三个拉力F₁、F₂、F₃的大小，对比后判断选项A是否正确。
2. 不计绳重和摩擦时额外功是克服动滑轮重力做的功，分别统计三个图里动滑轮的数量，计算额外功的大小，对比图1和图3的额外功，判断选项B。
3. 总功等于有用功加额外功，两个装置提升相同物体到相同高度，有用功都是Gh，再结合各自的额外功计算总功，对比图1和图2的总功，判断选项C。
4. 机械效率等于有用功和总功的比值，分析图2全为定滑轮的情况，没有动滑轮就不需要克服动滑轮重力做功，不计绳重摩擦时额外功为0，判断选项D是否正确。
【解析】
我们逐个对三个装置进行分析，不计绳重和摩擦：
① 图1：上方为定滑轮，下方为动滑轮，承担物重的绳子段数$n_1=2$，因此拉力$F_1=\frac{1}{2}(G+G_0)$；
② 图2：两个滑轮均为定滑轮，定滑轮不省力，因此拉力$F_2=G$；
③ 图3：由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担物重的绳子段数$n_3=3$，因此拉力$F_3=\frac{1}{3}(G+G_0)$。
对比三个拉力大小：已知$G_0＜G$，可得$F_2=G ＞ F_1=\frac{G+G_0}{2} ＞ F_3=\frac{G+G_0}{3}$，因此A选项错误。
接下来分析额外功：不计绳重和摩擦时，额外功仅为克服动滑轮重力做的功。图1和图3都只有1个动滑轮，提升物体高度均为h，因此额外功$W_{额1}=G_0 h$，$W_{额3}=G_0 h$，二者额外功相等，B选项正确。
再分析总功：图1的总功$W_{总1}=W_{有}+W_{额1}=Gh + G_0 h=(G+G_0)h$；图2没有动滑轮，额外功为0，总功$W_{总2}=Gh$，显然二者总功不相等，C选项错误。
最后分析机械效率：图2中两个滑轮都是定滑轮，不计绳重和摩擦时，没有额外功，有用功等于总功，机械效率为100%，因此D选项错误。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮拉力计算，功的计算，机械效率
【点评】
本题综合考察定滑轮、动滑轮、滑轮组的受力和功、机械效率的相关计算，容易出错的点是忽略图2全部为定滑轮、没有动滑轮的特殊情况，误以为所有装置都存在克服动滑轮重力的额外功，解题时要先逐个判断滑轮类型，不要直接套用常规滑轮组的结论。
【难度系数】
0.6
解题时我们可以分步骤逐个分析三个装置的特点：
1. 首先判断每个图的滑轮类型，确定承担物重的绳子段数，结合不计绳重和摩擦的条件，分别计算三个拉力F₁、F₂、F₃的大小，对比后判断选项A是否正确。
2. 不计绳重和摩擦时额外功是克服动滑轮重力做的功，分别统计三个图里动滑轮的数量，计算额外功的大小，对比图1和图3的额外功，判断选项B。
3. 总功等于有用功加额外功，两个装置提升相同物体到相同高度，有用功都是Gh，再结合各自的额外功计算总功，对比图1和图2的总功，判断选项C。
4. 机械效率等于有用功和总功的比值，分析图2全为定滑轮的情况，没有动滑轮就不需要克服动滑轮重力做功，不计绳重摩擦时额外功为0，判断选项D是否正确。
【解析】
我们逐个对三个装置进行分析，不计绳重和摩擦：
① 图1：上方为定滑轮，下方为动滑轮，承担物重的绳子段数$n_1=2$，因此拉力$F_1=\frac{1}{2}(G+G_0)$；
② 图2：两个滑轮均为定滑轮，定滑轮不省力，因此拉力$F_2=G$；
③ 图3：由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担物重的绳子段数$n_3=3$，因此拉力$F_3=\frac{1}{3}(G+G_0)$。
对比三个拉力大小：已知$G_0＜G$，可得$F_2=G ＞ F_1=\frac{G+G_0}{2} ＞ F_3=\frac{G+G_0}{3}$，因此A选项错误。
接下来分析额外功：不计绳重和摩擦时，额外功仅为克服动滑轮重力做的功。图1和图3都只有1个动滑轮，提升物体高度均为h，因此额外功$W_{额1}=G_0 h$，$W_{额3}=G_0 h$，二者额外功相等，B选项正确。
再分析总功：图1的总功$W_{总1}=W_{有}+W_{额1}=Gh + G_0 h=(G+G_0)h$；图2没有动滑轮，额外功为0，总功$W_{总2}=Gh$，显然二者总功不相等，C选项错误。
最后分析机械效率：图2中两个滑轮都是定滑轮，不计绳重和摩擦时，没有额外功，有用功等于总功，机械效率为100%，因此D选项错误。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮拉力计算，功的计算，机械效率
【点评】
本题综合考察定滑轮、动滑轮、滑轮组的受力和功、机械效率的相关计算，容易出错的点是忽略图2全部为定滑轮、没有动滑轮的特殊情况，误以为所有装置都存在克服动滑轮重力的额外功，解题时要先逐个判断滑轮类型，不要直接套用常规滑轮组的结论。
【难度系数】
0.6
4 [2025 甘肃兰州中考,中]某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5 kg,动滑轮的质量为0.1 kg,绳子自由端的拉力F为2.5 N。则在0~5 s的时间内,下列说法正确的是(g取10 N/kg) (
A.绳子自由端移动的速度为0.02 m/s
B.滑轮组的有用功为0.5 J
C.拉力F的功率为0.05 W
D.滑轮组的机械效率为83.3%
B
)A.绳子自由端移动的速度为0.02 m/s
B.滑轮组的有用功为0.5 J
C.拉力F的功率为0.05 W
D.滑轮组的机械效率为83.3%
答案
B 【解析】使用滑轮组时,省力费距离,由图可知,在0~5 s的时间内,绳端移动的距离为$s=0.3m$,物体上升的高度为$h=0.1m$,绳子自由端移动的速度:$v=\frac {s}{t}=\frac {0.3m}{5s}=0.06 m/s$,故A错误;有用功:$W_{有}=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg×0.1m=0.5J$,故B正确;拉力做的总功:$W_{总}=Fs=2.5N×0.3m=0.75 J$,拉力F的功率:$P=\frac {W_{总}}{t}=\frac {0.75J}{5s}=0.15 W$,故C错误;滑轮组的机械效率:$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}=\frac {0.5J}{0.75J}\approx 66.7\% $,故D错误。故选B。
解析
【分析】
这是一道结合s-t图像的滑轮组综合计算题，解题思路如下：1. 首先明确图线a对应绳子自由端移动的距离，图线b对应物体上升的高度，从图像中读出0~5s内两个物理量的数值；2. 对每个选项分别代入对应物理公式计算：A选项用速度公式v=s/t计算绳端移动速度判断对错；B选项用有用功公式W有=Gh=mgh计算有用功；C选项先计算拉力做的总功W总=Fs，再用功率公式P=W/t得到拉力的功率；D选项用机械效率定义式η=W有/W总计算效率，最终选出正确选项。
【解析】
解：首先从图像中提取0~5s内的已知数据：
绳子自由端移动的距离s=0.3m，物体上升的高度h=0.1m。
选项A：绳子自由端移动的速度$v=\frac{s}{t}=\frac{0.3\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.06\ \mathrm{m/s}$，并非0.02m/s，A错误；
选项B：物体的重力$G=mg=0.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=5\ \mathrm{N}$，滑轮组的有用功$W_{\mathrm{有}}=Gh=5\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=0.5\ \mathrm{J}$，B正确；
选项C：拉力做的总功$W_{\mathrm{总}}=Fs=2.5\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}=0.75\ \mathrm{J}$，拉力F的功率$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{0.75\ \mathrm{J}}{5\ \mathrm{s}}=0.15\ \mathrm{W}$，并非0.05W，C错误；
选项D：滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\%=\frac{0.5\ \mathrm{J}}{0.75\ \mathrm{J}} × 100\% \approx 66.7\%$，并非83.3%，D错误。
综上，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
速度计算，滑轮组功的计算，机械效率
【点评】
本题属于中考中等难度的滑轮组综合题，将s-t图像和滑轮组的功、功率、效率计算结合，易错点是误将动滑轮重力代入计算额外功，忽略题目已经给出实际拉力的条件，导致机械效率计算出错，解题核心是先准确从图像提取对应物理量，再结合已知的拉力数值代入公式逐一验证即可。
【难度系数】
0.6
这是一道结合s-t图像的滑轮组综合计算题，解题思路如下：1. 首先明确图线a对应绳子自由端移动的距离，图线b对应物体上升的高度，从图像中读出0~5s内两个物理量的数值；2. 对每个选项分别代入对应物理公式计算：A选项用速度公式v=s/t计算绳端移动速度判断对错；B选项用有用功公式W有=Gh=mgh计算有用功；C选项先计算拉力做的总功W总=Fs，再用功率公式P=W/t得到拉力的功率；D选项用机械效率定义式η=W有/W总计算效率，最终选出正确选项。
【解析】
解：首先从图像中提取0~5s内的已知数据：
绳子自由端移动的距离s=0.3m，物体上升的高度h=0.1m。
选项A：绳子自由端移动的速度$v=\frac{s}{t}=\frac{0.3\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.06\ \mathrm{m/s}$，并非0.02m/s，A错误；
选项B：物体的重力$G=mg=0.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=5\ \mathrm{N}$，滑轮组的有用功$W_{\mathrm{有}}=Gh=5\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=0.5\ \mathrm{J}$，B正确；
选项C：拉力做的总功$W_{\mathrm{总}}=Fs=2.5\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}=0.75\ \mathrm{J}$，拉力F的功率$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{0.75\ \mathrm{J}}{5\ \mathrm{s}}=0.15\ \mathrm{W}$，并非0.05W，C错误；
选项D：滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\%=\frac{0.5\ \mathrm{J}}{0.75\ \mathrm{J}} × 100\% \approx 66.7\%$，并非83.3%，D错误。
综上，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
速度计算，滑轮组功的计算，机械效率
【点评】
本题属于中考中等难度的滑轮组综合题，将s-t图像和滑轮组的功、功率、效率计算结合，易错点是误将动滑轮重力代入计算额外功，忽略题目已经给出实际拉力的条件，导致机械效率计算出错，解题核心是先准确从图像提取对应物理量，再结合已知的拉力数值代入公式逐一验证即可。
【难度系数】
0.6
6 核心素养科学思维 [2025 四川泸州中考,中]小兴学习了简单机械后,设计了如图所示的装置,粗糙斜面长1 m、高0.5 m,滑轮组位于斜面顶端,不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦,各段绳子均与斜面平行。她把重为24 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10 s,弹簧测力计示数为5 N,则对物体做的有用功为
12
J,连接物体的绳子末端拉力做功功率为1.5
W,物体受到斜面的摩擦力大小为3
N。答案
12 1.5 3 【解析】对物体做的有用功:$W_{有}=Gh=24N×0.5m=12J$;由图可知$n=3$,所以绳子对物体的拉力为$F=nF_{拉}=3×5N=15N$,拉力所做的总功为$W_{总}=Fs=15N×1m=15J$;拉力所做总功的功率为$P=\frac {W_{总}}{t}=\frac {15J}{10s}=1.5W$;因$W_{总}=W_{有}+W_{额}$,故额外功:$W_{额}=W_{总}-W_{有}=15J-12J=3J$,由$W_{额}=fs$可得,物体受到的摩擦力:$f=\frac {W_{额}}{s}=\frac {3J}{1m}=3N$。
解析
【分析】
我们可以分三步梳理解题思路：1. 求对物体做的有用功：有用功是克服物体重力提升高度所做的功，直接代入公式$W_{有}=Gh$，代入已知的物体重力和斜面高度即可算出结果。2. 求连接物体的绳子末端拉力的做功功率：先观察滑轮组结构，数出平行于斜面、承担拉动物体力的绳子段数$n=3$，在不计绳重、滑轮重、滑轮摩擦的条件下，动滑轮对物体的拉力等于弹簧测力计示数的3倍；再结合物体沿斜面移动的距离算出该拉力做的总功，最后用功率公式$P=\frac{W}{t}$算出功率。3. 求斜面的摩擦力：该场景下额外功全部用来克服斜面摩擦力，用总功减去有用功得到额外功，再代入$W_{额}=fs$即可算出摩擦力大小。
【解析】
1. 计算对物体做的有用功：
克服物体重力做的有用功：
$W_{有}=Gh=24N × 0.5m=12J$
2. 计算连接物体的绳子末端拉力做功的功率：
由图可知，滑轮组中承担对物体拉力的绳子段数$n=3$，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，因此动滑轮对物体的拉力：
$F_{物}=nF_{示}=3 × 5N=15N$
物体沿斜面移动的距离等于斜面长$s=1m$，该拉力做的总功：
$W_{总}=F_{物}s=15N × 1m=15J$
已知运动用时$t=10s$，因此拉力做功的功率：
$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{15J}{10s}=1.5W$
3. 计算物体受到的斜面摩擦力：
该过程额外功为克服斜面摩擦力所做的功，由$W_{总}=W_{有}+W_{额}$得额外功：
$W_{额}=W_{总}-W_{有}=15J-12J=3J$
由$W_{额}=fs$得物体受到的摩擦力：
$f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{3J}{1m}=3N$
【答案】
12；1.5；3
【知识点】
有用功计算，滑轮组特点，功率计算
【点评】
本题是斜面与滑轮组结合的简单机械综合题，最容易出错的地方是误将弹簧测力计的拉力直接当作拉动物体沿斜面运动的拉力，忽略动滑轮的省力作用；解题时需要先明确组合机械的受力关系，区分不同力对应的做功过程，再结合功和功率的公式逐步推导即可得到正确结果。
【难度系数】
0.6
我们可以分三步梳理解题思路：1. 求对物体做的有用功：有用功是克服物体重力提升高度所做的功，直接代入公式$W_{有}=Gh$，代入已知的物体重力和斜面高度即可算出结果。2. 求连接物体的绳子末端拉力的做功功率：先观察滑轮组结构，数出平行于斜面、承担拉动物体力的绳子段数$n=3$，在不计绳重、滑轮重、滑轮摩擦的条件下，动滑轮对物体的拉力等于弹簧测力计示数的3倍；再结合物体沿斜面移动的距离算出该拉力做的总功，最后用功率公式$P=\frac{W}{t}$算出功率。3. 求斜面的摩擦力：该场景下额外功全部用来克服斜面摩擦力，用总功减去有用功得到额外功，再代入$W_{额}=fs$即可算出摩擦力大小。
【解析】
1. 计算对物体做的有用功：
克服物体重力做的有用功：
$W_{有}=Gh=24N × 0.5m=12J$
2. 计算连接物体的绳子末端拉力做功的功率：
由图可知，滑轮组中承担对物体拉力的绳子段数$n=3$，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，因此动滑轮对物体的拉力：
$F_{物}=nF_{示}=3 × 5N=15N$
物体沿斜面移动的距离等于斜面长$s=1m$，该拉力做的总功：
$W_{总}=F_{物}s=15N × 1m=15J$
已知运动用时$t=10s$，因此拉力做功的功率：
$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{15J}{10s}=1.5W$
3. 计算物体受到的斜面摩擦力：
该过程额外功为克服斜面摩擦力所做的功，由$W_{总}=W_{有}+W_{额}$得额外功：
$W_{额}=W_{总}-W_{有}=15J-12J=3J$
由$W_{额}=fs$得物体受到的摩擦力：
$f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{3J}{1m}=3N$
【答案】
12；1.5；3
【知识点】
有用功计算，滑轮组特点，功率计算
【点评】
本题是斜面与滑轮组结合的简单机械综合题，最容易出错的地方是误将弹簧测力计的拉力直接当作拉动物体沿斜面运动的拉力，忽略动滑轮的省力作用；解题时需要先明确组合机械的受力关系，区分不同力对应的做功过程，再结合功和功率的公式逐步推导即可得到正确结果。
【难度系数】
0.6
