10 如图所示,固定的斜面长$s=2\ \mathrm{m}$,高$h=0.5\ \mathrm{m}$,沿斜面向上用$50\ \mathrm{N}$的拉力在$4\ \mathrm{s}$内把一个重$60\ \mathrm{N}$的物体从斜面底端匀速拉到顶端,这一过程中（
A.对物体做的有用功为$120\ \mathrm{J}$
B.物体受的摩擦力为$50\ \mathrm{N}$
C.拉力做功的功率为$25\ \mathrm{W}$
D.斜面的机械效率为$70\%$
C
）A.对物体做的有用功为$120\ \mathrm{J}$
B.物体受的摩擦力为$50\ \mathrm{N}$
C.拉力做功的功率为$25\ \mathrm{W}$
D.斜面的机械效率为$70\%$
答案：10. C
解析：
【分析】
我们可以通过逐个验证选项的思路解题：首先回忆斜面场景下各个功的定义，有用功是克服物体重力做的功，用W有=Gh计算，先判断A选项；接着拉力做的总功用W总=Fs计算，再结合功率公式P=W/t算出拉力的功率，验证C选项；之后总功减去有用功得到克服摩擦力做的额外功，利用W额=fs反推摩擦力大小，判断B选项；最后用有用功除以总功得到斜面的机械效率，验证D选项，最终选出正确答案。
【解析】
已知：斜面长s=2m，高h=0.5m，拉力F=50N，物体重力G=60N，运动时间t=4s。
1. 验证选项A：
对物体做的有用功是克服重力做功：$W_{\mathrm{有}}=Gh=60\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m}=30\ \mathrm{J}$，并非120J，A错误。
2. 验证选项C：
拉力做的总功：$W_{\mathrm{总}}=Fs=50\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$，
拉力做功的功率：$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{100\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{s}}=25\ \mathrm{W}$，C正确。
3. 验证选项B：
克服摩擦力做的额外功：$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=100\ \mathrm{J}-30\ \mathrm{J}=70\ \mathrm{J}$，
由$W_{\mathrm{额}}=fs$得物体受到的摩擦力：$f=\frac{W_{\mathrm{额}}}{s}=\frac{70\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{m}}=35\ \mathrm{N}$，并非50N，B错误。
4. 验证选项D：
斜面的机械效率：$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\%=\frac{30\ \mathrm{J}}{100\ \mathrm{J}} × 100\%=30\%$，并非70%，D错误。
综上，正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
有用功计算，功率计算，斜面机械效率
【点评】
本题属于斜面相关的功和能的基础计算题，核心是区分有用功、总功、额外功的对应物理意义，易错点是容易混淆额外功的来源，误将拉力和重力的差值直接当作摩擦力，通过功的关系推导摩擦力是这类题的标准解法，逐个排除错误选项即可快速得到结果。
【难度系数】
0.7
我们可以通过逐个验证选项的思路解题：首先回忆斜面场景下各个功的定义，有用功是克服物体重力做的功，用W有=Gh计算，先判断A选项；接着拉力做的总功用W总=Fs计算，再结合功率公式P=W/t算出拉力的功率，验证C选项；之后总功减去有用功得到克服摩擦力做的额外功，利用W额=fs反推摩擦力大小，判断B选项；最后用有用功除以总功得到斜面的机械效率，验证D选项，最终选出正确答案。
【解析】
已知：斜面长s=2m，高h=0.5m，拉力F=50N，物体重力G=60N，运动时间t=4s。
1. 验证选项A：
对物体做的有用功是克服重力做功：$W_{\mathrm{有}}=Gh=60\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m}=30\ \mathrm{J}$，并非120J，A错误。
2. 验证选项C：
拉力做的总功：$W_{\mathrm{总}}=Fs=50\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$，
拉力做功的功率：$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{100\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{s}}=25\ \mathrm{W}$，C正确。
3. 验证选项B：
克服摩擦力做的额外功：$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=100\ \mathrm{J}-30\ \mathrm{J}=70\ \mathrm{J}$，
由$W_{\mathrm{额}}=fs$得物体受到的摩擦力：$f=\frac{W_{\mathrm{额}}}{s}=\frac{70\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{m}}=35\ \mathrm{N}$，并非50N，B错误。
4. 验证选项D：
斜面的机械效率：$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\%=\frac{30\ \mathrm{J}}{100\ \mathrm{J}} × 100\%=30\%$，并非70%，D错误。
综上，正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
有用功计算，功率计算，斜面机械效率
【点评】
本题属于斜面相关的功和能的基础计算题，核心是区分有用功、总功、额外功的对应物理意义，易错点是容易混淆额外功的来源，误将拉力和重力的差值直接当作摩擦力，通过功的关系推导摩擦力是这类题的标准解法，逐个排除错误选项即可快速得到结果。
【难度系数】
0.7
11 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$80\ \mathrm{N}$的物体,用$25\ \mathrm{N}$的竖直向上的拉力$F$将物体匀速缓慢提升$20\ \mathrm{cm}$,若拉力$F$移动的距离为$80\ \mathrm{cm}$,则杠杆的机械效率为
80%
,杠杆的重为10
$\mathrm{N}$。(不计摩擦)答案：11. 80% 10
解析：
【分析】
首先梳理解题思路：第一步求解杠杆的机械效率，机械效率的核心公式是η=W有用/W总×100%，其中有用功是提升重物所做的功，总功是拉力F做的功，代入已知的物重、物体上升高度、拉力、拉力移动距离即可算出两个功，进而得到机械效率。第二步求解杠杆自重，题目说明不计摩擦，因此额外功全部是克服杠杆自身重力做的功，先算出额外功的大小，再利用杠杆上不同点的移动距离和该点到支点O的距离成正比的规律，得到均匀杠杆的重心（在中点B）上升的高度，最后根据W额=G杠h_B就能算出杠杆的重力。
【解析】
1. 计算提升物体的有用功：
已知物重G物=80N，物体上升高度h物=20cm=0.2m，因此有用功：
$W_{有}=G_{物}h_{物}=80\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}=16\ \mathrm{J}$
2. 计算拉力做的总功：
已知拉力F=25N，拉力移动距离s=80cm=0.8m，因此总功：
$W_{总}=Fs=25\ \mathrm{N} × 0.8\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{J}$
3. 计算杠杆的机械效率：
代入机械效率公式：
$\eta =\dfrac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% =\dfrac{16\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{J}} × 100\% =80\%$
4. 计算额外功：
不计摩擦，额外功全部用于克服杠杆自重：
$W_{额}=W_{总}-W_{有}=20\ \mathrm{J}-16\ \mathrm{J}=4\ \mathrm{J}$
5. 推导杠杆重心上升的高度：
杠杆绕支点O转动，杠杆上各点竖直方向移动的距离和该点到支点O的长度成正比。由A点移动距离80cm、C点上升高度20cm，可得OA:OC=80cm:20cm=4:1；B是OA的中点，OB:OA=1:2，因此杠杆重心B上升的高度：
$h_B=80\ \mathrm{cm} × \dfrac{1}{2}=40\ \mathrm{cm}=0.4\ \mathrm{m}$
6. 计算杠杆的重力：
由$W_{额}=G_{杠}h_B$，可得：
$G_{杠}=\dfrac{W_{额}}{h_B}=\dfrac{4\ \mathrm{J}}{0.4\ \mathrm{m}}=10\ \mathrm{N}$
【答案】
80% ；10
【知识点】
杠杆机械效率，有用功额外功，功的计算
【点评】
本题以杠杆为载体考查机械效率的相关计算，核心易错点是推导杠杆重心上升的高度，需要利用杠杆转动时不同点的位移与对应支点距离成正比的规律，明确不计摩擦时额外功全部用于克服杠杆自重，理清各物理量的比例关系即可顺利解题。
【难度系数】
0.4
首先梳理解题思路：第一步求解杠杆的机械效率，机械效率的核心公式是η=W有用/W总×100%，其中有用功是提升重物所做的功，总功是拉力F做的功，代入已知的物重、物体上升高度、拉力、拉力移动距离即可算出两个功，进而得到机械效率。第二步求解杠杆自重，题目说明不计摩擦，因此额外功全部是克服杠杆自身重力做的功，先算出额外功的大小，再利用杠杆上不同点的移动距离和该点到支点O的距离成正比的规律，得到均匀杠杆的重心（在中点B）上升的高度，最后根据W额=G杠h_B就能算出杠杆的重力。
【解析】
1. 计算提升物体的有用功：
已知物重G物=80N，物体上升高度h物=20cm=0.2m，因此有用功：
$W_{有}=G_{物}h_{物}=80\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}=16\ \mathrm{J}$
2. 计算拉力做的总功：
已知拉力F=25N，拉力移动距离s=80cm=0.8m，因此总功：
$W_{总}=Fs=25\ \mathrm{N} × 0.8\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{J}$
3. 计算杠杆的机械效率：
代入机械效率公式：
$\eta =\dfrac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% =\dfrac{16\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{J}} × 100\% =80\%$
4. 计算额外功：
不计摩擦，额外功全部用于克服杠杆自重：
$W_{额}=W_{总}-W_{有}=20\ \mathrm{J}-16\ \mathrm{J}=4\ \mathrm{J}$
5. 推导杠杆重心上升的高度：
杠杆绕支点O转动，杠杆上各点竖直方向移动的距离和该点到支点O的长度成正比。由A点移动距离80cm、C点上升高度20cm，可得OA:OC=80cm:20cm=4:1；B是OA的中点，OB:OA=1:2，因此杠杆重心B上升的高度：
$h_B=80\ \mathrm{cm} × \dfrac{1}{2}=40\ \mathrm{cm}=0.4\ \mathrm{m}$
6. 计算杠杆的重力：
由$W_{额}=G_{杠}h_B$，可得：
$G_{杠}=\dfrac{W_{额}}{h_B}=\dfrac{4\ \mathrm{J}}{0.4\ \mathrm{m}}=10\ \mathrm{N}$
【答案】
80% ；10
【知识点】
杠杆机械效率，有用功额外功，功的计算
【点评】
本题以杠杆为载体考查机械效率的相关计算，核心易错点是推导杠杆重心上升的高度，需要利用杠杆转动时不同点的位移与对应支点距离成正比的规律，明确不计摩擦时额外功全部用于克服杠杆自重，理清各物理量的比例关系即可顺利解题。
【难度系数】
0.4
12 现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率$\eta$与所挂物重$G_{\mathrm{物}}$的关系,改变$G_{\mathrm{物}}$,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出$\eta$与$G_{\mathrm{物}}$关系图像如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则:
(1) 动滑轮自重是
(2) 当$G_{\mathrm{物}}=4\ \mathrm{N}$时,重物以$v=20\ \mathrm{cm/s}$的速度匀速上升,拉力$F$做功的功率是
(3) 图乙中的曲线表明,同一滑轮组的机械效率$\eta$随所挂物重$G_{\mathrm{物}}$的增大而增大,最终
(1) 动滑轮自重是
2
N。(2) 当$G_{\mathrm{物}}=4\ \mathrm{N}$时,重物以$v=20\ \mathrm{cm/s}$的速度匀速上升,拉力$F$做功的功率是
1.2
W。(3) 图乙中的曲线表明,同一滑轮组的机械效率$\eta$随所挂物重$G_{\mathrm{物}}$的增大而增大,最终
不会
(会/不会)达到100%;仅改变图甲中的绕绳方式并重复上述实验,所得到的$\eta$-$G_{\mathrm{物}}$图像与图乙所示曲线相同
(相同/不同)。答案：12. (1) 2 (2) 1.2 (3) 不会 相同
解析：
【分析】
首先观察图甲的滑轮组，数出承担物重的绳子段数n=3，题目明确不计绳重和摩擦，额外功仅来自动滑轮的重力。第一问，利用不计绳重摩擦时滑轮组机械效率的推导公式η=W有/W总=G物/(G物+G动)，从图乙提取已知条件：G物=8N时η=80%，代入公式即可解出动滑轮自重。第二问，先根据F=(G物+G动)/n算出拉力大小，再结合绳子自由端速度和物体上升速度的关系v绳=nv物，利用功率公式P=Fv绳计算拉力做功的功率，注意提前统一单位为国际单位制。第三问，由于提升重物时始终需要克服动滑轮重力做额外功，有用功永远小于总功，因此机械效率不可能达到100%；仅改变绕绳方式时，动滑轮重力不变，不计绳重摩擦的前提下，相同物重对应的有用功和额外功的比值不变，机械效率不变，因此η-G物图像和原曲线一致。
【解析】
(1) 由图甲可知承担物重的绳子段数n=3，不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率推导为：
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G_{物}h}{G_{物}h+G_{动}h}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$
代入图乙中G物=8N、η=80%的条件：
$80\%=\frac{8\ \mathrm{N}}{8\ \mathrm{N}+G_{动}}$
解得动滑轮自重G动=2N。
(2) 当G物=4N时，不计绳重和摩擦，拉力为：
$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{4\ \mathrm{N}+2\ \mathrm{N}}{3}=2\ \mathrm{N}$
重物上升速度v物=20cm/s=0.2m/s，绳子自由端移动速度：
$v_{绳}=nv_{物}=3×0.2\ \mathrm{m/s}=0.6\ \mathrm{m/s}$
拉力做功的功率：
$P=Fv_{绳}=2\ \mathrm{N}×0.6\ \mathrm{m/s}=1.2\ \mathrm{W}$
(3) 提升重物过程中始终需要克服动滑轮自重做额外功，有用功始终小于总功，因此机械效率最终不会达到100%；仅改变绕绳方式时，动滑轮重力不变，不计绳重摩擦时同一物重对应的机械效率不变，因此得到的η-G物图像与图乙曲线相同。
【答案】
(1) 2 (2) 1.2 (3) 不会 相同
【知识点】
滑轮组机械效率，功率计算，滑轮组拉力规律
【点评】
本题结合图像综合考查滑轮组的相关计算，核心是掌握不计绳重摩擦时机械效率的推导公式，易错点是判断改变绕绳方式后机械效率的变化，需要明确该场景下额外功仅来源于动滑轮重力，和绕绳方式无关，整体属于滑轮组常规综合题型。
【难度系数】
0.6
首先观察图甲的滑轮组，数出承担物重的绳子段数n=3，题目明确不计绳重和摩擦，额外功仅来自动滑轮的重力。第一问，利用不计绳重摩擦时滑轮组机械效率的推导公式η=W有/W总=G物/(G物+G动)，从图乙提取已知条件：G物=8N时η=80%，代入公式即可解出动滑轮自重。第二问，先根据F=(G物+G动)/n算出拉力大小，再结合绳子自由端速度和物体上升速度的关系v绳=nv物，利用功率公式P=Fv绳计算拉力做功的功率，注意提前统一单位为国际单位制。第三问，由于提升重物时始终需要克服动滑轮重力做额外功，有用功永远小于总功，因此机械效率不可能达到100%；仅改变绕绳方式时，动滑轮重力不变，不计绳重摩擦的前提下，相同物重对应的有用功和额外功的比值不变，机械效率不变，因此η-G物图像和原曲线一致。
【解析】
(1) 由图甲可知承担物重的绳子段数n=3，不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率推导为：
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G_{物}h}{G_{物}h+G_{动}h}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$
代入图乙中G物=8N、η=80%的条件：
$80\%=\frac{8\ \mathrm{N}}{8\ \mathrm{N}+G_{动}}$
解得动滑轮自重G动=2N。
(2) 当G物=4N时，不计绳重和摩擦，拉力为：
$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{4\ \mathrm{N}+2\ \mathrm{N}}{3}=2\ \mathrm{N}$
重物上升速度v物=20cm/s=0.2m/s，绳子自由端移动速度：
$v_{绳}=nv_{物}=3×0.2\ \mathrm{m/s}=0.6\ \mathrm{m/s}$
拉力做功的功率：
$P=Fv_{绳}=2\ \mathrm{N}×0.6\ \mathrm{m/s}=1.2\ \mathrm{W}$
(3) 提升重物过程中始终需要克服动滑轮自重做额外功，有用功始终小于总功，因此机械效率最终不会达到100%；仅改变绕绳方式时，动滑轮重力不变，不计绳重摩擦时同一物重对应的机械效率不变，因此得到的η-G物图像与图乙曲线相同。
【答案】
(1) 2 (2) 1.2 (3) 不会 相同
【知识点】
滑轮组机械效率，功率计算，滑轮组拉力规律
【点评】
本题结合图像综合考查滑轮组的相关计算，核心是掌握不计绳重摩擦时机械效率的推导公式，易错点是判断改变绕绳方式后机械效率的变化，需要明确该场景下额外功仅来源于动滑轮重力，和绕绳方式无关，整体属于滑轮组常规综合题型。
【难度系数】
0.6
13 小明用滑轮组提升物体,物体竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线甲所示,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线乙所示。已知物体的质量为 90 kg,绳子自由端的拉力$F$为 260 N,$g$取 10 N/kg。不计绳重和摩擦,在$0∼4\ \mathrm{s}$的过程中,则:
(1) 滑轮组对物体做的有用功是多少?
(2) 拉力$F$做功的功率是多少?
(3) 用该滑轮组提升重为 660 N 的物体时,滑轮组的机械效率是多少?
(1) 滑轮组对物体做的有用功是多少?
(2) 拉力$F$做功的功率是多少?
(3) 用该滑轮组提升重为 660 N 的物体时,滑轮组的机械效率是多少?
答案：13. (1) 物体的重力$G=mg=90\ \mathrm{kg}× 10\ \mathrm{N/kg}=900\ \mathrm{N}$,由图线甲可知,$t=4\ \mathrm{s}$时,物体竖直移动的距离$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$,滑轮组对物体做的有用功$W_{有用}=Gh=900\ \mathrm{N}× 0.1\ \mathrm{m}=90\ \mathrm{J}$ (2) 由图线乙可知,$t=4\ \mathrm{s}$时,绳子自由端竖直移动的距离$s=40\ \mathrm{cm}=0.4\ \mathrm{m}$,拉力$F$做的功$W_{总}=Fs=260\ \mathrm{N}× 0.4\ \mathrm{m}=104\ \mathrm{J}$,拉力$F$做功的功率$P=\dfrac{W_{总}}{t}=\dfrac{104\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{s}}=26\ \mathrm{W}$ (3) 由$s=nh$可得,滑轮组绳子的有效股数$n=\dfrac{s}{h}=\dfrac{40\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}}=4$,不计绳重和摩擦,由$F=\dfrac{1}{n}(G+G_{动})$可得,动滑轮的重力$G_{动}=nF-G=4× 260\ \mathrm{N}-900\ \mathrm{N}=140\ \mathrm{N}$,当提升重为660 N的物体时,滑轮组的机械效率$\eta =\dfrac{{W_{有用}}'}{{W_{总}}'}× 100\% =\dfrac{G'h'}{(G'+G_{动})h'}× 100\% =\dfrac{G'}{G'+G_{动}}× 100\% =\dfrac{660\ \mathrm{N}}{660\ \mathrm{N}+140\ \mathrm{N}}× 100\% =82.5\%$
解析：
【分析】
这是一道结合距离-时间图像的滑轮组综合计算题，解题思路如下：
1. 第一问求有用功：首先根据重力公式G=mg算出物体的重力，再从甲图线读出0~4s内物体上升的高度h，代入有用功公式W有用=Gh即可得到结果。
2. 第二问求拉力的功率：从乙图线读出0~4s内绳子自由端移动的距离s，先算出拉力做的总功W总=Fs，再根据功率定义式P=W总/t计算拉力的功率。
3. 第三问求新的机械效率：先通过s和h的比值得到滑轮组承担物重的绳子股数n，利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)/n的关系，算出动滑轮的重力，由于动滑轮重力不变，提升新物体时额外功仅来自动滑轮重力，推导可得简化的机械效率计算式η=G'/(G'+G动)，代入数值即可算出结果。
【解析】
解：
(1) 计算物体的重力：
$G=mg=90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=900\ \mathrm{N}$
由图线甲可知，0~4s内物体竖直上升的距离$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$
滑轮组对物体做的有用功：
$W_{\mathrm{有用}}=Gh=900\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=90\ \mathrm{J}$
(2) 由图线乙可知，0~4s内绳子自由端移动的距离$s=40\ \mathrm{cm}=0.4\ \mathrm{m}$
拉力F做的总功：
$W_{\mathrm{总}}=Fs=260\ \mathrm{N} × 0.4\ \mathrm{m}=104\ \mathrm{J}$
拉力F做功的功率：
$P=\dfrac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\dfrac{104\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{s}}=26\ \mathrm{W}$
(3) 由$s=nh$可得，滑轮组绳子的有效股数：
$n=\dfrac{s}{h}=\dfrac{40\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}}=4$
不计绳重和摩擦，由$F=\dfrac{1}{n}(G+G_{\mathrm{动}})$可得动滑轮的重力：
$G_{\mathrm{动}}=nF-G=4 × 260\ \mathrm{N} - 900\ \mathrm{N}=140\ \mathrm{N}$
提升重为660N的物体时，滑轮组的机械效率：
$\eta =\dfrac{{W_{\mathrm{有用}}}'}{{W_{\mathrm{总}}}'} × 100\% =\dfrac{G'h'}{(G'+G_{\mathrm{动}})h'} × 100\% =\dfrac{G'}{G'+G_{\mathrm{动}}} × 100\% =\dfrac{660\ \mathrm{N}}{660\ \mathrm{N}+140\ \mathrm{N}} × 100\% =82.5\%$
【答案】
(1) 90 J
(2) 26 W
(3) 82.5%
【知识点】
有用功计算，功率计算，滑轮组机械效率
【点评】
本题结合距离-时间图像考查滑轮组的综合计算，需要学生先从图像中提取物体上升高度、绳端移动距离的关键数据，再结合滑轮组的相关公式逐步求解。解题时要注意单位的统一换算，第三问利用不计绳重摩擦时动滑轮重力不变的特点，推导简化机械效率的计算式，可避免重复计算距离，提升解题效率，是滑轮组计算的典型考法。
【难度系数】
0.6
这是一道结合距离-时间图像的滑轮组综合计算题，解题思路如下：
1. 第一问求有用功：首先根据重力公式G=mg算出物体的重力，再从甲图线读出0~4s内物体上升的高度h，代入有用功公式W有用=Gh即可得到结果。
2. 第二问求拉力的功率：从乙图线读出0~4s内绳子自由端移动的距离s，先算出拉力做的总功W总=Fs，再根据功率定义式P=W总/t计算拉力的功率。
3. 第三问求新的机械效率：先通过s和h的比值得到滑轮组承担物重的绳子股数n，利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)/n的关系，算出动滑轮的重力，由于动滑轮重力不变，提升新物体时额外功仅来自动滑轮重力，推导可得简化的机械效率计算式η=G'/(G'+G动)，代入数值即可算出结果。
【解析】
解：
(1) 计算物体的重力：
$G=mg=90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=900\ \mathrm{N}$
由图线甲可知，0~4s内物体竖直上升的距离$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$
滑轮组对物体做的有用功：
$W_{\mathrm{有用}}=Gh=900\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=90\ \mathrm{J}$
(2) 由图线乙可知，0~4s内绳子自由端移动的距离$s=40\ \mathrm{cm}=0.4\ \mathrm{m}$
拉力F做的总功：
$W_{\mathrm{总}}=Fs=260\ \mathrm{N} × 0.4\ \mathrm{m}=104\ \mathrm{J}$
拉力F做功的功率：
$P=\dfrac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\dfrac{104\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{s}}=26\ \mathrm{W}$
(3) 由$s=nh$可得，滑轮组绳子的有效股数：
$n=\dfrac{s}{h}=\dfrac{40\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}}=4$
不计绳重和摩擦，由$F=\dfrac{1}{n}(G+G_{\mathrm{动}})$可得动滑轮的重力：
$G_{\mathrm{动}}=nF-G=4 × 260\ \mathrm{N} - 900\ \mathrm{N}=140\ \mathrm{N}$
提升重为660N的物体时，滑轮组的机械效率：
$\eta =\dfrac{{W_{\mathrm{有用}}}'}{{W_{\mathrm{总}}}'} × 100\% =\dfrac{G'h'}{(G'+G_{\mathrm{动}})h'} × 100\% =\dfrac{G'}{G'+G_{\mathrm{动}}} × 100\% =\dfrac{660\ \mathrm{N}}{660\ \mathrm{N}+140\ \mathrm{N}} × 100\% =82.5\%$
【答案】
(1) 90 J
(2) 26 W
(3) 82.5%
【知识点】
有用功计算，功率计算，滑轮组机械效率
【点评】
本题结合距离-时间图像考查滑轮组的综合计算，需要学生先从图像中提取物体上升高度、绳端移动距离的关键数据，再结合滑轮组的相关公式逐步求解。解题时要注意单位的统一换算，第三问利用不计绳重摩擦时动滑轮重力不变的特点，推导简化机械效率的计算式，可避免重复计算距离，提升解题效率，是滑轮组计算的典型考法。
【难度系数】
0.6