第12讲 简单机械
第1课时 杠杆 滑轮
@基础巩固
1.[物理观念](2025·绥化)如图所示的工具中，正常使用时属于省力杠杆的是 ( )
2.(2025·河南)如图所示，在植树活动中，两位同学用竹竿抬水.水桶挂在水平竹竿的P处，与前、后同学的距离分别为PM、PN，水桶对竹竿的作用力为F，其中PM、PN及F的大小均已知，竹竿的重力忽略不计.若要分析前面同学抬水的力F1的大小，下列建构的杠杆示意图正确的是 ( )
3.下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是 ( )
4.如图所示，物体A重100 N，物体B重20 N，动滑轮重10 N，此时物体B匀速下降，若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则物体A与水平面的摩擦力为( )
A.15 N B.20 N
C.30 N D.100 N
5.[科学思维](2025·眉山)探究杠杆的平衡条件实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示.下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是 ( )
A.同时将左右两侧的钩码各取下一个
B.将A、B两处所挂的钩码交换位置
C.将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格
D.将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
6.如图所示的滑轮组(不计摩擦和滑轮重力)，用力F向下拉动滑轮可以把重G＝100 N的物体提起，则F大小是
( )
A.300 N B.200 N
C.100 N D.400 N
7.(2025·云南)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，OM∶ON＝1∶2，M端用绳子悬挂重200 N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1 s内使物体缓慢上升了0.5 m.忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是 ( )
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时，N端受到的拉力大小为400 N
C.M端绳子拉力对物体做功为100 J
D.M端绳子拉力对物体做功的功率为50 W
8.[中华优秀传统文化](2025·自贡)如图所示，O1、O2均是杆秤称量时的支点.当使用O1称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重)，已知秤砣质量为5 kg，O1A＝110 cm，O1B＝10 cm.下列说法正确的是 ( )
A.所称物体质量是50 kg
B.换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动
C.改用O2称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小
D.当秤砣在A点时，使用O1称量的物体质量比使用O2称量的物体质量大
9.如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力.图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB，线段 (选填“OA”或“AC”)表示力F的力臂，线段 (选填“OD”或“OE”)是阻力臂，若物重G＝500 N，OA＝30 cm，AC＝25 cm，OE＝15 cm，OD＝40 cm，则拉力F的大小为 N.
10.如图所示，在3 N的拉力F作用下，使物体A沿水平地面匀速移动了0.4 m.若不计机械自重、滑轮与轴之间的摩擦，则绳子自由端移动的距离是 m，拉力F所做的功是 J，物体与地面之间的摩擦力是 N.
11.如图所示，现在很多地方设有轮椅专用通道，为残疾人通行提供方便.它实际上就是简单机械中的 (选填“杠杆”“滑轮”或“斜面”)，属于 (选填“省力”“费力”或“省功”)机械；若场地足够大，考虑到残疾人乘坐轮椅时更容易上去，建造时可以 .
12.如图所示，用甲、乙两滑轮组拉着同一物体G在同一表面沿水平方向匀速运动(不计绳子、滑轮的重力和绳子与滑轮间的摩擦力)，其中滑轮C是 (选填“动滑轮”或“定滑轮”)；若物体G重10 N，匀速运动时受到地面的摩擦力为6 N，可判断拉力较大的是 (选填“F1”或“F2”)；其中F2的大小为 N.
第12题图 第13题图
13.[物理学与日常生活](2025·凉山)如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子.盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点.请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
14.(1)如图1甲所示，瑜伽是深受大家喜爱的健身运动.上面的人的身体可视为杠杆，其简化示意图如图1乙所示.请在图1乙中画出：(保留作图痕迹)
①阻力F2的力臂l2；②使人体保持平衡时，作用在A点的最小动力F1.
图1 图2
(2)图2甲是自行车手闸，其简化示意图如图2乙所示.其中AOB部分可视为杠杆，O为支点，刹车线对A点的拉力为阻力F2，请在图2乙中画出阻力的力臂l2和作用在杠杆AOB上B点的最小动力F1.(保留作图痕迹)
15.[科学探究]图甲是小华同学做探究杠杆平衡条件的实验装置.
(1)图甲中，每个钩码重0.5 N，在C处用弹簧测力计沿位置2施力，杠杆水平平衡时，弹簧测力计的示数为 N；若将弹簧测力计沿位置2转至位置1的过程中，杠杆始终处于水平平衡，弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)实验中保持阻力F2及阻力臂l2不变，多次改变动力F1与动力臂l1，收集数据并在坐标系中绘制出动力F1与动力臂l1的关系图像如图乙所示，由图像分析可知：当F1＝ N时，l1＝30 cm.
(3)如图丙所示，有一根左粗右细的直木棒，将其悬挂并使其水平平衡，利用该直木棒、钩码、细线和刻度尺， (选填“能”或“不能”)粗略探究杠杆平衡条件.
(4)如图丁所示，杆秤是我国古老的测量质量的工具，现今人们仍然在使用.如果秤砣有缺损，则杆秤所测的质量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)被测物体的真实质量值.如果使用杆秤时发现测量范围不够，请提出一种合理的解决方案： .
@能力提升
16.[科学思维]如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形玻璃板平放在水平地面上，分别用竖直向上的拉力F甲、F乙拉在长短不同的两端的中央位置，使该端抬离地面，下列说法正确的是 ( )
A.F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短
B.F甲＜F乙，因为乙方法的动力臂长
C.F甲＞F乙，因为甲方法的阻力臂短
D.F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
第16题图 第17题图 第18题图
17.[中华优秀传统文化]如图是古时护城河上的吊桥，吊桥可以通过绕过城墙上的定滑轮的绳子被拉起或放下，吊桥绕着右端转动.如果将吊桥从水平位置拉到如图状态，拉力F的变化情况是 ( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大
C.一直变小 D.一直变大
18.如图所示，重为100 N的物体M，在F＝60 N的拉力作用下，以0.2 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为 N，拉力F在5 s内移动的距离是 m，F做的功W＝ J.(不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦)
@拓展培优
19.如图所示，一轻质杠杆OA的中点挂有一个重物，在A端施加一个始终在竖直方向的力F，在将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F的大小变化 ( )
A.先变大后变小 B.一直变大
C.一直变小 D.不变
第2课时 机械效率
@基础巩固
1.如图是某地区临时停水时，居民利用滑轮提水的情景.下列说法中正确的是( )
A.对水做的功是有用功 B.对桶做的功是有用功
C.用此滑轮是为了省力 D.用此装置可以省功
2.[中华优秀传统文化]《物原》记载“史佚始作辘轳”，其形状如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出.下列说法正确的是( )
A.使用该装置能够省功
B.取水时会对这桶水做功
C.使用更重的桶能提高机械效率
D.提着水桶水平运动时，拉力对水桶做了功
3.关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是 ( )
A.做功越多，功率越大
B.功率大的机械，机械效率一定高
C.机械效率越高，有用功与总功的比值越大
D.机械做功时，做的有用功越多，机械效率越高
4.[科学思维]如图1所示，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M(绳长不变)，做功情况如图2所示，则
( )
A.甲的总功大于乙的
B.甲的机械效率大于乙的
C.甲提升M的高度小于乙的
D.甲的机械效率等于乙的
5.(2025·吉林)如图所示，工人用500 N的拉力，在15 s内将重为450 N的物体匀速提升3 m，在这个过程中，下列说法正确的是 ( )
A.使用的滑轮是动滑轮 B.做的有用功为1 500 J
C.拉力的功率为90 W D.该装置的机械效率为90％
6.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300 N的建材从地面匀速运送到离地面8 m的高处，所用时间为40 s.已知动滑轮重为40 N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是( )
A.工人做的总功为2 400 J
B.工人拉力的功率为60 W
C.此过程中该装置的机械效率约为88％
D.可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率
7.用如图所示的滑轮组拉着重为40 N的物体A以0.5 m/s的速度匀速前进，若物体A与地面的摩擦力为12 N，实际拉力F＝5 N，则拉力的功率是 W，该滑轮组的机械效率为 ，若要增大机械效率，应 (选填“增大”或“减小”)物重.
8.一个木箱重500 N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示.已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是400 J，斜面的机械效率η＝ ，木箱所受的摩擦力f＝ N，斜面坡度越小，其机械效率 .
@能力提升
9.(2025·新疆)如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物.已知木棒的长度为1 m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m，对应的机械效率分别为ηa、ηb、ηc.则( )
A.ηa＜ηb＜ηc B.ηa＞ηb＞ηc
C.ηa＜ηc＜ηb D.ηc＜ηa＜ηb
10.[科学思维]用图甲的装置匀速拉动同一物体G，滑轮组的机械效率η与动滑轮重G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2 N
B.当η＝60％时，动滑轮重为3 N
C.动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大
D.物体被提升2 m时，A点对应的拉力做功为8 J
11.用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示.已知物体的质量为900 g，所用动滑轮的质量为100 g，绳子自由端的拉力F为2.6 N.在0～2 s的过程中，下列说法中正确的是(g取10 N/kg) ( )
A.物体上升的速度为0.1 m/s
B.拉力F的功率为0.13 W
C.滑轮组的额外功为0.07 J
D.滑轮组的机械效率小于85％
12.如图所示，重力G＝5 N的物体挂在粗细均匀的杠杆的中点A处.在力F＝4 N作用下物体匀速上升h＝0.6 m，已知B点沿竖直方向上升s＝1.2 m，不计摩擦.则在这一过程中，该杠杆的有用功为 J，机械效率为 ，杠杆的自重为 N.
13.(2025·常州)如图所示，工人利用滑轮提升重物.在40 s内，质量为27 kg的重物被匀速竖直提升10 m，此过程中，工人对绳端做功的功率为75 W.不计绳重与摩擦，g取10 N/kg，求：
(1)工人对绳端施加的拉力；
(2)滑轮受到的重力；
(3)此过程中，滑轮的机械效率.
@拓展培优
14.[物理学与日常生活]快递员将两箱完全一样的快递送到位于四楼的李奶奶家，可以有两种方法：一是分两次，每次送一箱上楼；二是将两箱一起送上楼.假设快递员的速度相同，而前后两种送快递方法的功率和机械效率分别为P1、P2和η1、η2.则下列选项正确的是 ( )
A.P1＝P2 B.P1＞P2 C.η1＜η2 D.η1＞η2第12讲 简单机械
第1课时 杠杆 滑轮
@基础巩固
1.[物理观念](2025·绥化)如图所示的工具中，正常使用时属于省力杠杆的是 ( C )
2.(2025·河南)如图所示，在植树活动中，两位同学用竹竿抬水.水桶挂在水平竹竿的P处，与前、后同学的距离分别为PM、PN，水桶对竹竿的作用力为F，其中PM、PN及F的大小均已知，竹竿的重力忽略不计.若要分析前面同学抬水的力F1的大小，下列建构的杠杆示意图正确的是 ( A )
3.下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是 ( A )
4.如图所示，物体A重100 N，物体B重20 N，动滑轮重10 N，此时物体B匀速下降，若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则物体A与水平面的摩擦力为( A )
A.15 N B.20 N
C.30 N D.100 N
5.[科学思维](2025·眉山)探究杠杆的平衡条件实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示.下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是 ( D )
A.同时将左右两侧的钩码各取下一个
B.将A、B两处所挂的钩码交换位置
C.将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格
D.将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
6.如图所示的滑轮组(不计摩擦和滑轮重力)，用力F向下拉动滑轮可以把重G＝100 N的物体提起，则F大小是
( B )
A.300 N B.200 N
C.100 N D.400 N
7.(2025·云南)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，OM∶ON＝1∶2，M端用绳子悬挂重200 N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1 s内使物体缓慢上升了0.5 m.忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是 ( C )
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时，N端受到的拉力大小为400 N
C.M端绳子拉力对物体做功为100 J
D.M端绳子拉力对物体做功的功率为50 W
8.[中华优秀传统文化](2025·自贡)如图所示，O1、O2均是杆秤称量时的支点.当使用O1称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重)，已知秤砣质量为5 kg，O1A＝110 cm，O1B＝10 cm.下列说法正确的是 ( B )
A.所称物体质量是50 kg
B.换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动
C.改用O2称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小
D.当秤砣在A点时，使用O1称量的物体质量比使用O2称量的物体质量大
9.如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力.图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB，线段 OA (选填“OA”或“AC”)表示力F的力臂，线段 OE (选填“OD”或“OE”)是阻力臂，若物重G＝500 N，OA＝30 cm，AC＝25 cm，OE＝15 cm，OD＝40 cm，则拉力F的大小为 250 N.
10.如图所示，在3 N的拉力F作用下，使物体A沿水平地面匀速移动了0.4 m.若不计机械自重、滑轮与轴之间的摩擦，则绳子自由端移动的距离是 0.8 m，拉力F所做的功是 2.4 J，物体与地面之间的摩擦力是 6 N.
11.如图所示，现在很多地方设有轮椅专用通道，为残疾人通行提供方便.它实际上就是简单机械中的 斜面 (选填“杠杆”“滑轮”或“斜面”)，属于 省力 (选填“省力”“费力”或“省功”)机械；若场地足够大，考虑到残疾人乘坐轮椅时更容易上去，建造时可以 让坡度小一些，长度尽量长 .
12.如图所示，用甲、乙两滑轮组拉着同一物体G在同一表面沿水平方向匀速运动(不计绳子、滑轮的重力和绳子与滑轮间的摩擦力)，其中滑轮C是 定滑轮 (选填“动滑轮”或“定滑轮”)；若物体G重10 N，匀速运动时受到地面的摩擦力为6 N，可判断拉力较大的是 F2 (选填“F1”或“F2”)；其中F2的大小为 6 N.
第12题图 第13题图
13.[物理学与日常生活](2025·凉山)如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子.盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点.请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
14.(1)如图1甲所示，瑜伽是深受大家喜爱的健身运动.上面的人的身体可视为杠杆，其简化示意图如图1乙所示.请在图1乙中画出：(保留作图痕迹)
①阻力F2的力臂l2；②使人体保持平衡时，作用在A点的最小动力F1.
图1 图2
(2)图2甲是自行车手闸，其简化示意图如图2乙所示.其中AOB部分可视为杠杆，O为支点，刹车线对A点的拉力为阻力F2，请在图2乙中画出阻力的力臂l2和作用在杠杆AOB上B点的最小动力F1.(保留作图痕迹)
15.[科学探究]图甲是小华同学做探究杠杆平衡条件的实验装置.
(1)图甲中，每个钩码重0.5 N，在C处用弹簧测力计沿位置2施力，杠杆水平平衡时，弹簧测力计的示数为 1 N；若将弹簧测力计沿位置2转至位置1的过程中，杠杆始终处于水平平衡，弹簧测力计的示数将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)实验中保持阻力F2及阻力臂l2不变，多次改变动力F1与动力臂l1，收集数据并在坐标系中绘制出动力F1与动力臂l1的关系图像如图乙所示，由图像分析可知：当F1＝ 0.5 N时，l1＝30 cm.
(3)如图丙所示，有一根左粗右细的直木棒，将其悬挂并使其水平平衡，利用该直木棒、钩码、细线和刻度尺， 能 (选填“能”或“不能”)粗略探究杠杆平衡条件.
(4)如图丁所示，杆秤是我国古老的测量质量的工具，现今人们仍然在使用.如果秤砣有缺损，则杆秤所测的质量值 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)被测物体的真实质量值.如果使用杆秤时发现测量范围不够，请提出一种合理的解决方案： 将秤纽靠近秤钩 .
@能力提升
16.[科学思维]如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形玻璃板平放在水平地面上，分别用竖直向上的拉力F甲、F乙拉在长短不同的两端的中央位置，使该端抬离地面，下列说法正确的是 ( D )
A.F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短
B.F甲＜F乙，因为乙方法的动力臂长
C.F甲＞F乙，因为甲方法的阻力臂短
D.F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
第16题图 第17题图 第18题图
17.[中华优秀传统文化]如图是古时护城河上的吊桥，吊桥可以通过绕过城墙上的定滑轮的绳子被拉起或放下，吊桥绕着右端转动.如果将吊桥从水平位置拉到如图状态，拉力F的变化情况是 ( C )
A.先变大后变小 B.先变小后变大
C.一直变小 D.一直变大
18.如图所示，重为100 N的物体M，在F＝60 N的拉力作用下，以0.2 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为 30 N，拉力F在5 s内移动的距离是 0.5 m，F做的功W＝ 30 J.(不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦)
@拓展培优
19.如图所示，一轻质杠杆OA的中点挂有一个重物，在A端施加一个始终在竖直方向的力F，在将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F的大小变化 ( D )
A.先变大后变小 B.一直变大
C.一直变小 D.不变
【解析】保持力F的方向不变，如图所示，杠杆在A位置时，lOA'为动力臂，lOC'为阻力臂，阻力不变，为G，由△OCC'∽△OAA'得，＝＝，由杠杆平衡条件可得F×lOA'＝G×lOC'，则F＝＝G；故杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F的大小不变，故选D.
第2课时 机械效率
@基础巩固
1.如图是某地区临时停水时，居民利用滑轮提水的情景.下列说法中正确的是( A )
A.对水做的功是有用功 B.对桶做的功是有用功
C.用此滑轮是为了省力 D.用此装置可以省功
2.[中华优秀传统文化]《物原》记载“史佚始作辘轳”，其形状如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出.下列说法正确的是( B )
A.使用该装置能够省功
B.取水时会对这桶水做功
C.使用更重的桶能提高机械效率
D.提着水桶水平运动时，拉力对水桶做了功
3.关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是 ( C )
A.做功越多，功率越大
B.功率大的机械，机械效率一定高
C.机械效率越高，有用功与总功的比值越大
D.机械做功时，做的有用功越多，机械效率越高
4.[科学思维]如图1所示，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M(绳长不变)，做功情况如图2所示，则
( B )
A.甲的总功大于乙的
B.甲的机械效率大于乙的
C.甲提升M的高度小于乙的
D.甲的机械效率等于乙的
5.(2025·吉林)如图所示，工人用500 N的拉力，在15 s内将重为450 N的物体匀速提升3 m，在这个过程中，下列说法正确的是 ( D )
A.使用的滑轮是动滑轮 B.做的有用功为1 500 J
C.拉力的功率为90 W D.该装置的机械效率为90％
【解析】滑轮轴的位置固定不动，是定滑轮，故A错误；有用功W有用＝Gh＝450 N×3 m＝1 350 J，故B错误；定滑轮不省力也不省距离，拉力端移动的距离s＝h＝3 m，拉力做的总功W总＝Fs＝500 N×3 m＝1 500 J，拉力的功率P＝＝＝100 W，故C错误；机械效率η＝＝＝90％，故D正确.
6.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300 N的建材从地面匀速运送到离地面8 m的高处，所用时间为40 s.已知动滑轮重为40 N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是( C )
A.工人做的总功为2 400 J
B.工人拉力的功率为60 W
C.此过程中该装置的机械效率约为88％
D.可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率
7.用如图所示的滑轮组拉着重为40 N的物体A以0.5 m/s的速度匀速前进，若物体A与地面的摩擦力为12 N，实际拉力F＝5 N，则拉力的功率是 7.5 W，该滑轮组的机械效率为 80％ ，若要增大机械效率，应 增大 (选填“增大”或“减小”)物重.
8.一个木箱重500 N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示.已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是400 J，斜面的机械效率η＝ 50％ ，木箱所受的摩擦力f＝ 50 N，斜面坡度越小，其机械效率 越低 .
@能力提升
9.(2025·新疆)如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物.已知木棒的长度为1 m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m，对应的机械效率分别为ηa、ηb、ηc.则( A )
A.ηa＜ηb＜ηc B.ηa＞ηb＞ηc
C.ηa＜ηc＜ηb D.ηc＜ηa＜ηb
10.[科学思维]用图甲的装置匀速拉动同一物体G，滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系如图乙所示.不计绳重及摩擦，则 ( D )
A.被提升的物体重2 N
B.当η＝60％时，动滑轮重为3 N
C.动滑轮越重，滑轮组的机械效率越大
D.物体被提升2 m时，A点对应的拉力做功为8 J
【解析】不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，克服物体重力做的功为有用功，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，对于题图乙的A点，被提升物体的重力G＝＝＝3 N，故A错误；当η＝60％时，滑轮组的机械效率η＝，60％＝，解得动滑轮重G动'＝2 N，故B错误；由滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系图像可知，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越小，故C错误；由题图乙可知，A点对应的动滑轮重力G动＝1 N，被提升物体的重力G＝3 N，由题图甲可知，n＝2，不计绳重及摩擦，拉力F＝(G＋G动)＝×(3 N＋1 N)＝2 N，物体被提升2 m时，拉力端移动的距离s＝nh＝2×2 m＝4 m，拉力做的功W＝Fs＝2 N×4 m＝8 J，故D正确.
11.用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示.已知物体的质量为900 g，所用动滑轮的质量为100 g，绳子自由端的拉力F为2.6 N.在0～2 s的过程中，下列说法中正确的是(g取10 N/kg) ( C )
A.物体上升的速度为0.1 m/s
B.拉力F的功率为0.13 W
C.滑轮组的额外功为0.07 J
D.滑轮组的机械效率小于85％
12.如图所示，重力G＝5 N的物体挂在粗细均匀的杠杆的中点A处.在力F＝4 N作用下物体匀速上升h＝0.6 m，已知B点沿竖直方向上升s＝1.2 m，不计摩擦.则在这一过程中，该杠杆的有用功为 3 J，机械效率为 62.5％ ，杠杆的自重为 3 N.
13.(2025·常州)如图所示，工人利用滑轮提升重物.在40 s内，质量为27 kg的重物被匀速竖直提升10 m，此过程中，工人对绳端做功的功率为75 W.不计绳重与摩擦，g取10 N/kg，求：
(1)工人对绳端施加的拉力；
(2)滑轮受到的重力；
(3)此过程中，滑轮的机械效率.
解：(1)工人拉力做的总功W总＝Pt＝75 W×40 s＝3 000 J
由题图可知，该动滑轮上的绳子段数n＝2
绳端移动的距离s＝nh＝2×10 m＝20 m
工人对绳端施加的拉力F＝＝＝150 N
(2)重物所受的重力G＝mg＝27 kg×10 N/kg＝270 N
不计绳重与摩擦，根据F＝(G＋G动)可得，滑轮受到的重力
G动＝nF－G＝2×150 N－270 N＝30 N
(3)克服物重做的有用功W有用＝Gh＝270 N×10 m＝2 700 J
此过程中，滑轮的机械效率η＝＝＝90％
答：(1)工人对绳端施加的拉力为150 N；
(2)滑轮受到的重力为30 N；
(3)此过程中，滑轮的机械效率为90％.
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14.[物理学与日常生活]快递员将两箱完全一样的快递送到位于四楼的李奶奶家，可以有两种方法：一是分两次，每次送一箱上楼；二是将两箱一起送上楼.假设快递员的速度相同，而前后两种送快递方法的功率和机械效率分别为P1、P2和η1、η2.则下列选项正确的是 ( C )
A.P1＝P2 B.P1＞P2 C.η1＜η2 D.η1＞η2
