6. (2025扬州8题2分)如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是()

A.克服动滑轮重力做的功是有用功
B.重物与人手移动的距离相等
C.重物与人手移动的速度相等
D.增加重物，动滑轮的机械效率变大

6. D

【解析】
逐一分析各选项：
A. 有用功是提升重物所做的功，克服动滑轮重力做的功是额外功，故A错误；
B. 动滑轮上有2段绳子承担物重，人手移动的距离是重物上升距离的2倍，二者不相等，故B错误；
C. 由$v=\frac{s}{t}$可知，在时间相同时，人手移动的速度是重物上升速度的2倍，二者不相等，故C错误；
D. 动滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$，当增加重物的重力$G$时，机械效率会变大，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮的特点；机械效率的影响因素；有用功与额外功的判断
【点评】
本题考查动滑轮的工作特点及机械效率的相关知识，需准确区分有用功和额外功，理解动滑轮费距离、费速度的特点，掌握物重对机械效率的影响。
【难度系数】
0.7

7. (2025盐城16题3分)小明利用动滑轮，将重$1.5N$的钩码匀速提升$0.1m$，所用的拉力为$1N$。此过程中，有用功为$J$，动滑轮的机械效率为。对于实际的机械，机械效率总$100\%$。

7. $0.15$ $75\%$ 小于

【解析】
1. 有用功计算：根据公式$ W_{有}=Gh $，代入$ G=1.5N $，$ h=0.1m $，可得$ W_{有}=1.5N × 0.1m=0.15J $；
2. 总功计算：动滑轮绳子段数$ n=2 $，绳子自由端移动距离$ s=2h=2 × 0.1m=0.2m $，根据$ W_{总}=Fs $，代入$ F=1N $，$ s=0.2m $，可得$ W_{总}=1N × 0.2m=0.2J $；
3. 机械效率计算：$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\%=\frac{0.15J}{0.2J} × 100\%=75\% $；
4. 实际机械工作时，需克服动滑轮自重、绳重和摩擦做额外功，有用功小于总功，因此机械效率总小于100%。
【答案】
0.15；75%；小于
【知识点】
有用功计算；机械效率计算；实际机械效率特性
【点评】
本题考查动滑轮相关的功与机械效率的计算，以及实际机械效率的特点，属于力学基础题型，重点考查功和机械效率公式的应用。
【难度系数】
0.8

8. (2024淮安14题3分)如图所示，小明用$400N$的拉力平行于斜坡将重$600N$的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端，斜坡长$L = 2m$，高$h = 1m$，他做的总功为$J$，斜坡的机械效率为，木箱受到的摩擦力为$N$。

8. $800$ $75\%$ $100$

【解析】
1. 计算总功：根据公式$ W_{总}=FL $，代入数据得$ W_{总}=400N × 2m = 800J $；
2. 计算有用功与机械效率：有用功$ W_{有}=Gh=600N × 1m = 600J $，机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\%=\frac{600J}{800J} × 100\% = 75\% $；
3. 计算摩擦力：额外功$ W_{额}=W_{总}-W_{有}=800J - 600J = 200J $，由$ W_{额}=fL $得，摩擦力$ f=\frac{W_{额}}{L}=\frac{200J}{2m}=100N $。
【答案】
800；75%；100
【知识点】
总功与有用功计算、机械效率计算、斜面摩擦力计算
【点评】
本题考查斜面相关的功、机械效率及摩擦力的综合计算，需明确有用功、总功、额外功的物理意义，熟练运用公式推导求解，是力学常考的基础题型。
【难度系数】
0.7

9. (2025宿迁模拟)如图甲所示，虚线框内是一个滑轮组，利用该滑轮组提升质量为$27kg$的物体，在绳子自由端施加沿竖直方向的拉力为$100N$，物体和绳子自由端运动的路程随时间变化的规律如图乙所示，不计绳重与摩擦，$g$取$10N/kg$。则下列说法正确的是()

A.绳子自由端移动的速度为$0.25m/s$
B.滑轮组中动滑轮重$10N$
C.该滑轮组的机械效率为$90\%$
D.拉力的功率为$25W$

9. C

【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：由图乙可知，绳子自由端4s内移动的路程为3m，绳子自由端移动的速度$v=\frac{s}{t}=\frac{3m}{4s}=0.75m/s$，故A错误。
2. 选项B：物体的重力$G=mg=27kg×10N/kg=270N$；由图乙可知，物体移动的路程为1m时，绳子自由端移动的路程为3m，故滑轮组的绳子段数$n=\frac{s_{绳}}{s_{物}}=\frac{3m}{1m}=3$。不计绳重与摩擦，由$F=\frac{G+G_{动}}{n}$可得，动滑轮的重力$G_{动}=nF-G=3×100N-270N=30N$，故B错误。
3. 选项C：滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{G}{nF}×100\%=\frac{270N}{3×100N}×100\%=90\%$，故C正确。
4. 选项D：拉力的功率$P=Fv=100N×0.75m/s=75W$，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率计算；拉力功率计算；滑轮组绳子段数判断
【点评】
本题结合s-t图像考查滑轮组的相关计算，需从图像中获取路程、时间信息，结合滑轮组的公式分析各物理量，关键是准确判断绳子段数，熟练运用机械效率、功率的计算公式。
【难度系数】
0.6

10. (2025南通模拟)如图所示，有一根质量均匀的杠杆$OA$，$B$是$OA$的中点，在$C$处挂重为$80N$的物体，当竖直向上的力$F$大小为$25N$时，杠杆可处于静止状态。若$F$的方向始终竖直向上，将物体匀速缓慢提升$20cm$，力$F$的大小将(选填“变大”“变小”或“不变”)，在此过程中力$F$竖直方向上移动的距离为$80cm$，杠杆的机械效率为，杠杆的重为$N$。若将重物的质量适当增加，仍用该杠杆将重物提升相同高度，则杠杆的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”)(不考虑摩擦)。

10. 不变 $80\%$ $10$ 变大

【解析】
1. 力F大小的判断：由于F始终竖直向上，根据杠杆平衡条件，动力臂与阻力臂的比值保持不变，阻力（物重）不变，因此力F的大小不变。
2. 机械效率的计算：
有用功：$W_{有}=Gh=80N×0.2m=16J$，
总功：$W_{总}=Fs=25N×0.8m=20J$，
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{16J}{20J}×100\%=80\%$。
3. 杠杆自重的计算：
额外功：$W_{额}=W_{总}-W_{有}=20J-16J=4J$，
由几何关系可知，杠杆重心（OA中点B）上升的高度为物体上升高度的2倍，即$h_{杆}=40cm=0.4m$，
由$W_{额}=G_{杆}h_{杆}$得，$G_{杆}=\frac{W_{额}}{h_{杆}}=\frac{4J}{0.4m}=10N$。
4. 机械效率的变化：当重物质量增加，提升相同高度时，有用功增大，额外功（克服杠杆自重做的功）不变，因此杠杆的机械效率变大。
【答案】
不变；80%；10；变大
【知识点】
杠杆平衡条件；机械效率计算；机械效率的影响因素
【点评】
本题综合考查杠杆平衡条件、机械效率的计算及影响机械效率的因素，需结合杠杆的几何关系分析力与距离的关系，明确有用功、总功、额外功的来源是解题核心。
【难度系数】
0.6

11. (2024苏州24题6分)某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为$5t$。起重机将$3600kg$的钢板匀速提升到$10m$高的桥墩上，滑轮组的机械效率为$80\%$。不计钢丝绳的重力和摩擦，$g$取$10N/kg$。求：
(1)克服钢板重力做的功$W_{有用}$；
(2)钢丝绳的拉力$F$；
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。

11. 解：(1)克服钢板重力做的功$W_{有用}=Gh=mgh=3600\mathrm{k}\mathrm{g}× 10\mathrm{N}/kg× 10\mathrm{m}=3.6× 10^{5}\mathrm{J}$
(2)拉力做的总功$W_{总}=\dfrac{W_{有用}}{\eta }=\dfrac{3.6× 10^{5}\mathrm{J}}{80\%}=4.5× 10^{5}\mathrm{J}$
钢丝绳的拉力$F=\dfrac{W_{总}}{s}=\dfrac{W_{总}}{4h}=\dfrac{4.5× 10^{5}\mathrm{J}}{4× 10\mathrm{m}}=1.125× 10^{4}\mathrm{N}$
(3)由题可知，拉力做的额外功为克服动滑轮重力做的功，即额外功$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=4.5× 10^{5}\mathrm{J}-3.6× 10^{5}\mathrm{J}=9× 10^{4}\mathrm{J}$
动滑轮的重力$G_{动}=\dfrac{W_{额外}}{h}=\dfrac{9× 10^{4}\mathrm{J}}{10\mathrm{m}}=9× 10^{3}\mathrm{N}$
起重机最大载重$G'=m'g=5× 10^{3}\mathrm{k}\mathrm{g}× 10\mathrm{N}/kg=5× 10^{4}\mathrm{N}$
滑轮组满载时的机械效率$\eta _{最大}=\dfrac{W_{有用}'}{W_{有用}'+W_{额外}}× 100\%=\dfrac{G'h}{G'h+G_{动}h}× 100\%=\dfrac{5× 10^{4}\mathrm{N}}{5× 10^{4}\mathrm{N}+9× 10^{3}\mathrm{N}}× 100\%\approx 84.7\%$

【解析】
(1) 克服钢板重力做的有用功：
$W_{有用}=Gh=mgh=3600\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}×10\mathrm{m}=3.6×10^{5}\mathrm{J}$
(2) 由$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$可得拉力做的总功：
$W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{3.6×10^{5}\mathrm{J}}{80\%}=4.5×10^{5}\mathrm{J}$
由图可知滑轮组绳子段数$n=4$，则绳子自由端移动距离$s=4h=4×10\mathrm{m}=40\mathrm{m}$
由$W_{总}=Fs$可得钢丝绳的拉力：
$F=\frac{W_{总}}{s}=\frac{4.5×10^{5}\mathrm{J}}{40\mathrm{m}}=1.125×10^{4}\mathrm{N}$
(3) 不计钢丝绳的重力和摩擦，额外功为克服动滑轮重力做的功，即：
$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=4.5×10^{5}\mathrm{J}-3.6×10^{5}\mathrm{J}=9×10^{4}\mathrm{J}$
由$W_{额外}=G_{动}h$可得动滑轮的重力：
$G_{动}=\frac{W_{额外}}{h}=\frac{9×10^{4}\mathrm{J}}{10\mathrm{m}}=9×10^{3}\mathrm{N}$
滑轮组满载时的物重：
$G'=m'g=5×10^{3}\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=5×10^{4}\mathrm{N}$
则满载时的机械效率：
$\eta_{最大}=\frac{W_{有用}'}{W_{总}'}×100\%=\frac{G'h}{G'h+G_{动}h}×100\%=\frac{G'}{G'+G_{动}}×100\%=\frac{5×10^{4}\mathrm{N}}{5×10^{4}\mathrm{N}+9×10^{3}\mathrm{N}}×100\%\approx84.7\%$
【答案】
(1) $3.6×10^{5}\mathrm{J}$
(2) $1.125×10^{4}\mathrm{N}$
(3) $84.7\%$
【知识点】
滑轮组机械效率；功的计算；重力计算
【点评】
本题综合考查重力、功、滑轮组机械效率的计算，明确有用功、总功、额外功的关系，结合滑轮组的特点分析是解题关键，对公式的灵活运用要求较高。
【难度系数】
0.6