【分析】首先观察OA的结构，它可绕固定点O转动，符合杠杆的定义，因此属于杠杆。接下来利用杠杆平衡条件计算拉力F：均匀木条OA的重力为阻力，作用在中点，阻力臂为OA长度的一半；拉力F的力臂可通过角度关系求出，代入平衡公式即可算出F的大小。当固定点从B改到C时，拉力的力臂会变大，根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，力臂变大则拉力变小。
【解析】1. 简单机械判断：OA可绕O点转动，属于杠杆。2. 计算拉力F：根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，阻力为OA的重力$ G=5N $，阻力臂$ L_2 = \frac{OA}{2} = \frac{30cm}{2}=15cm $；拉力F的力臂$ L_1 = OA · \sin30° = 30cm × 0.5 =15cm $，代入得：$ F ×15cm =5N ×15cm $，解得$ F=5N $。3. 拉力变化：固定点改到C后，拉力的力臂变大，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，拉力F会减小。
【答案】杠杆 5 减小
【知识点】杠杆、杠杆平衡条件
【点评】本题结合斜拉索大桥模型，考查杠杆的识别与杠杆平衡条件的应用，将物理知识与实际工程结合，体现了物理的实用性，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7

【分析】
本题考查重力、功、功率的计算，解题思路如下：1. 先根据全身质量和上半身占比算出上半身质量，再利用重力公式$G=mg$计算上半身重力；2. 每次克服重力做功，利用功的公式$W=Gh$，注意将上升距离的单位换算为米；3. 功率等于总功除以总时间，总功为单次做功乘以次数，时间换算为秒后计算功率。
【解析】
1. 计算上半身重力：
全身质量$m=45\ \mathrm{kg}$，上半身质量$m_{\mathrm{上}}=\frac{3}{5}m=\frac{3}{5}×45\ \mathrm{kg}=27\ \mathrm{kg}$，
上半身重力$G_{\mathrm{上}}=m_{\mathrm{上}}g=27\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=270\ \mathrm{N}$；
2. 计算每次克服重力做功：
每次上半身重心上升距离$h=30\ \mathrm{cm}=0.3\ \mathrm{m}$，
单次做功$W=G_{\mathrm{上}}h=270\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}=81\ \mathrm{J}$；
3. 计算功率：
$1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，总功$W_{\mathrm{总}}=48× W=48×81\ \mathrm{J}=3888\ \mathrm{J}$，
功率$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{3888\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=64.8\ \mathrm{W}$。
【答案】
270；81；64.8
【知识点】
重力计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合生活实际场景，考查力学基础公式的应用，需注意单位换算，属于基础题，难度不大。
【难度系数】
0.7

【分析】
要解决这道题，需明确总功、有用功、额外功的关系：总功等于有用功与额外功之和，即$W_{总}=W_{有用}+W_{额}$；额外功是克服斜面摩擦力做的功，公式为$W_{额}=fs$。对于相同物体拉到同一斜面顶端，有用功（克服物体重力做功）相等，据此逐步计算各物理量。
【解析】
1. 计算对物体A的有用功：
由图乙可知，对A的总功$W_{总A}=3.0J$，额外功$W_{额A}=1.0J$，根据$W_{总}=W_{有用}+W_{额}$，得对A的有用功：
$W_{有用A}=W_{总A}-W_{额A}=3.0J -1.0J=2J$。
2. 计算对物体B的额外功：
物体A、B相同，拉到同一斜面顶端，提升高度相同，故有用功相等，即$W_{有用B}=W_{有用A}=2J$。由图乙知对B的总功$W_{总B}=2.5J$，因此对B的额外功：
$W_{额B}=W_{总B}-W_{有用B}=2.5J -2J=0.5J$。
3. 计算物体A受到的摩擦力：
额外功是克服摩擦力做的功，即$W_{额A}=f· s$，已知斜面长$s=0.5m$，则摩擦力：
$f=\frac{W_{额A}}{s}=\frac{1.0J}{0.5m}=2N$。
【答案】
2；0.5；2
【知识点】
功的计算、有用功与额外功、摩擦力计算
【点评】
本题围绕斜面做功展开，核心是掌握总功、有用功、额外功的关系，利用“相同物体拉到同一斜面顶端有用功相等”的特点解题，需注意额外功的来源是克服摩擦力做功，难度适中。
【难度系数】
0.5

【分析】
本题是杠杆和滑轮组的作图题，需掌握杠杆力臂、最小动力及滑轮组绕线的作图方法：
（1）对于开瓶起子（杠杆），首先确定支点O，动力F₁的力臂是支点O到F₁作用线的垂直距离；阻力F₂是瓶盖对起子的阻碍力，作用点在起子与瓶盖接触处，方向向下，阻碍起子转动。
（2）要画杠杆AOB的最小动力，根据杠杆平衡条件，当动力臂最大时动力最小，最大动力臂为支点O到动力作用点B的距离，因此动力F₁应垂直于OB，方向使杠杆顺时针转动（与阻力方向相反）；阻力F₂是重物G对A端的拉力，方向竖直向下。
（3）滑轮组要既省力又改变力的方向，需从定滑轮开始绕绳，这样拉力方向向下，与物体上升方向相反，同时动滑轮上承担物重的绳子段数为2，达到省力效果。
【解析】
（1）作图步骤：①确定支点O；②过O作F₁作用线的垂线，该垂线段即为F₁的力臂l₁；③在起子与瓶盖接触点处，画竖直向下的力F₂，即为阻力。
（2）作图步骤：①阻力F₂：在A端画竖直向下的力，标注F₂；②最大力臂是OB，过B点作垂直于OB的力，方向斜向左下（使杠杆平衡），标注F₁，此为最小动力。
（3）绕绳步骤：从定滑轮的挂钩开始，绳子向下绕动滑轮，再向上绕回定滑轮，这样拉力方向向下，既省力又改变力的方向。
【答案】
15.（1）如图甲所示 （2）如图乙所示 （3）如图丙所示

【知识点】
杠杆力臂作图、最小动力作图、滑轮组绕线
【点评】
本题考查杠杆和滑轮组的基础作图，需掌握力臂的画法、最小动力的判断及滑轮组绕线的原则，属于力学基础作图题，难度适中。
【难度系数】
0.6