【分析】
要解决该问题，需先明确做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。本题中起重机的拉力为竖直方向，需判断两个运动阶段中拉力是否做功，再计算总功：水平移动阶段拉力方向与移动距离方向垂直，拉力不做功；仅竖直提升阶段拉力做功，利用功的公式计算即可。
【解析】
做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上移动的距离。
1. 竖直提升阶段：重物匀速上升，拉力与重力平衡，故拉力$ F = G = 1000\ \mathrm{N} $，拉力方向竖直向上，移动距离$ s_1 = 15\ \mathrm{m} $，此阶段拉力做功$ W_1 = Fs_1 = 1000\ \mathrm{N} × 15\ \mathrm{m} = 15000\ \mathrm{J} $。
2. 水平移动阶段：拉力方向竖直向上，重物移动距离为水平方向，在拉力方向上移动的距离为0，故此阶段拉力做功$ W_2 = 0\ \mathrm{J} $。
整个过程拉力做功$ W = W_1 + W_2 = 15000\ \mathrm{J} + 0\ \mathrm{J} = 1.5 × 10^4\ \mathrm{J} $。
【答案】
$ 1.5×10^4 $
【知识点】
功的计算、做功的必要因素
【点评】
本题考查功的计算，核心是判断力是否做功，需牢记“力与距离方向垂直时不做功”的规律，属于力学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.7

【分析】要解决本题，需运用杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。首先明确，当重物对地面压力为零时，A端受到的拉力等于重物的重力，即A端的阻力大小为300N；再结合已知的力臂比例（OA:OB=3:1），代入杠杆平衡公式计算B端的拉力；最后根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型。
【解析】当重物对水平地面的压力为零时，A端受到的拉力等于重物的重力，即阻力$ F_{阻}=G=300N $，阻力臂$ L_{阻}=OA $；B端的拉力$ F $为动力，动力臂$ L_{动}=OB $。根据杠杆平衡条件$ F_{阻}×L_{阻}=F×L_{动} $，已知$ OA:OB=3:1 $，即$ L_{阻}=3L_{动} $，代入得：$ 300N×3L_{动}=F×L_{动} $，约去$ L_{动} $后，解得$ F=900N $。由于动力臂$ OB $小于阻力臂$ OA $，因此该杠杆为费力杠杆。
【答案】900；费力
【知识点】杠杆平衡条件、杠杆分类
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用及杠杆类型判断，核心是确定A端拉力等于重物重力，利用力臂比例计算拉力，属于基础题型，需熟练掌握杠杆平衡公式。
【难度系数】0.6

【分析】
本题考查力学基础公式的应用，需分别利用重力公式、平均速度公式、功率公式逐步计算。首先根据重力公式$G=mg$计算飞机重力；再根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算平均速度；最后通过推力做功结合时间，利用功率公式$P=\frac{W}{t}$（或$P=Fv$）计算推力的功率。
【解析】
1. 计算飞机重力：根据重力公式$G=mg$，代入$m=1.7×10^4\ \mathrm{kg}$、$g=10\ \mathrm{N/kg}$，得$G=1.7×10^4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.7×10^5\ \mathrm{N}$；
2. 计算平均速度：根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入$s=5000\ \mathrm{m}$、$t=10\ \mathrm{s}$，得$v=\frac{5000\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=500\ \mathrm{m/s}$；
3. 计算推力的功率：先算推力做的功$W=Fs=1.4×10^5\ \mathrm{N}×5000\ \mathrm{m}=7×10^8\ \mathrm{J}$，再根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入$W=7×10^8\ \mathrm{J}$、$t=10\ \mathrm{s}$，得$P=\frac{7×10^8\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=7×10^7\ \mathrm{W}$（或用$P=Fv=1.4×10^5\ \mathrm{N}×500\ \mathrm{m/s}=7×10^7\ \mathrm{W}$，结果一致）。
【答案】
$1.7×10^5$；$500$；$7×10^7$
【知识点】
重力的计算、平均速度、功率的计算
【点评】
本题为力学基础计算题，考查核心公式的直接应用，步骤清晰，难度较低，只要牢记相关公式即可正确解答，适合初中力学基础阶段的练习。
【难度系数】
0.8

【分析】
要解决本题，需先明确动滑轮的特点：图中动滑轮由2段绳子承担，因此绳子自由端移动距离s=2h。机械效率是有用功与总功的比值，有用功为提升物体做的功（W有=Gh），总功为拉力做的功（W总=Fs），结合s=2h代入公式可计算机械效率；提高动滑轮机械效率需从影响因素（物重、动滑轮自重、摩擦）入手，选择合理方法即可。
【解析】
1. 计算机械效率：
动滑轮承担物重的绳子段数n=2，故绳子自由端移动距离s=2h。
有用功：W有=Gh，总功：W总=Fs=F×2h。
机械效率η=W有/W总×100% = (Gh)/(F×2h)×100% = G/(2F)×100%。
代入G=16N、F=10N，得η=16N/(2×10N)×100%=80%。
2. 增大机械效率的方法：
动滑轮机械效率与物重、动滑轮自重、摩擦有关，因此可采用：增加物体A的重量（增大有用功占比）、减小动滑轮自重（减小额外功）、在滑轮轴加润滑油（减小摩擦），任选一种即可。
【答案】
80%；增加物体A的重量（或减小动滑轮的自重、在滑轮的轴中加润滑油）
【知识点】
动滑轮机械效率、机械效率影响因素
【点评】
本题考查动滑轮机械效率计算及提高机械效率的方法，属于基础题型，需掌握有用功、总功的计算，以及机械效率的影响因素，难度适中。
【难度系数】
0.6

【分析】
要计算杠杆的机械效率，需先明确有用功和总功的计算逻辑：有用功是提升物块所做的功，总功是弹簧测力计拉力所做的功，机械效率为有用功与总功的比值；额外功的产生可从杠杆自身结构和摩擦等角度分析。
【解析】
1. 计算有用功：有用功是克服物块重力做的功，公式为 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $，代入数据得 $ W_{\mathrm{有}} = 1.5\,\mathrm{N} × 0.3\,\mathrm{m} = 0.45\,\mathrm{J} $。
2. 计算总功：总功是弹簧测力计拉力做的功，公式为 $ W_{\mathrm{总}} = Fs $，代入数据得 $ W_{\mathrm{总}} = 2.5\,\mathrm{N} × 0.2\,\mathrm{m} = 0.5\,\mathrm{J} $。
3. 计算机械效率：机械效率 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{0.45\,\mathrm{J}}{0.5\,\mathrm{J}} × 100\% = 90\% $。
4. 分析额外功：使用杠杆提升物块时，除对物块做功外，还需克服杠杆自身的重力做功，且支点处存在摩擦也会消耗能量，这些都是额外功的来源。
【答案】
90%；杠杆自身的重力(或支点处存在摩擦)
【知识点】
机械效率、杠杆
【点评】
本题考查杠杆机械效率的计算，核心是区分有用功与总功，理解额外功的产生原因，属于基础题型，需掌握功和机械效率的基本计算方法。
【难度系数】
0.6

【分析】
本题考查斜面的功、机械效率相关计算，解题思路如下：① 计算拉力做的总功，总功等于拉力与拉力移动距离的乘积，需先统一单位；② 计算有用功，即克服小车重力做的功，等于小车重力与上升高度差的乘积；③ 额外功为克服摩擦力做的功，等于总功减去有用功；④ 摩擦力等于额外功除以斜面长度；⑤ 机械效率为有用功与总功的比值；⑥ 无摩擦时，拉力做功全部为有用功，据此计算所需拉力。
【解析】
首先统一单位：斜面长度$s=50\ \mathrm{cm}=0.5\ \mathrm{m}$，小车上升的高度差$\Delta h=h_2-h_1=25\ \mathrm{cm}-5\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}=0.2\ \mathrm{m}$。
1. 拉力做的总功：$W_{\mathrm{总}}=Fs=2.5\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m}=1.25\ \mathrm{J}$；
2. 克服重力做的有用功：$W_{\mathrm{有}}=G\Delta h=5\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{J}$；
3. 克服摩擦力做的额外功：$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=1.25\ \mathrm{J}-1\ \mathrm{J}=0.25\ \mathrm{J}$；
4. 摩擦力大小：$f=\frac{W_{\mathrm{额}}}{s}=\frac{0.25\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{m}}=0.5\ \mathrm{N}$；
5. 斜面的机械效率：$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\%=\frac{1\ \mathrm{J}}{1.25\ \mathrm{J}} × 100\%=80\%$；
6. 无摩擦时，拉力做功等于有用功，即$F's=W_{\mathrm{有}}$，则所需拉力：$F'=\frac{W_{\mathrm{有}}}{s}=\frac{1\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{m}}=2\ \mathrm{N}$。
【答案】
1.25；0.25；0.5；80%；2
【知识点】
功的计算；斜面机械效率；额外功
【点评】
本题是斜面相关的基础计算题，核心是掌握总功、有用功、额外功的关系，需注意单位换算，难度适中，适合考查学生对功和机械效率基本公式的应用能力。
【难度系数】
0.7

【分析】
要解决本题，需掌握力臂的定义及力的作图规则：力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，力与对应力臂垂直；同时需根据杠杆转动方向判断力的方向。首先画$F_2$的力臂：找到支点$O$，向$F_2$的作用线作垂线段，该垂线段即为$F_2$的力臂；再画$F_1$：因$F_1$的力臂为$l_1$，故$F_1$的作用线与$l_1$垂直，结合$F_2$使杠杆顺时针转动，$F_1$需使杠杆逆时针转动，据此确定$F_1$的方向和作用点。
【解析】
1. 作$F_2$的力臂$l_2$：
支点为$O$，$F_2$的作用线是竖直向下的直线，从$O$点向$F_2$的作用线作垂线段，该垂线段即为$F_2$的力臂，标注符号$l_2$。
2. 作力$F_1$：
过力臂$l_1$不与支点$O$相连的端点，作$l_1$的垂线，该垂线与杠杆的交点为$F_1$的作用点；由于$F_2$使杠杆绕$O$点顺时针转动，为保持杠杆平衡，$F_1$需使杠杆绕$O$点逆时针转动，因此沿垂线斜向左上方画出带箭头的作用力，标注符号$F_1$。
【答案】
（完成作图：画出从$O$到$F_2$作用线的垂线段$l_2$，以及斜向左上方、与$l_1$垂直的力$F_1$）
【知识点】
杠杆力臂的画法；力的作图
【点评】
本题考查杠杆中力和力臂的基础作图，需牢记力臂的定义、力与力臂垂直的关系，结合杠杆转动方向判断力的方向，属于力学基础题型。
【难度系数】
0.7