6.工人用相同的滑轮以如图甲、乙所示的两种方式，在相同时间内把同一物体竖直匀速提升相同高度，物体质量大于滑轮质量，忽略绳重、摩擦和空气阻力，对比两种方式，下列说法正确的是（）

A.甲中工人所用拉力较小
B.甲中绳端拉力做的功较大
C.乙中工人的功率较大
D.乙中滑轮的机械效率较大

第6题图 第7题图

6.C

【分析】
要解决此题，需先明确甲是定滑轮、乙是动滑轮，结合定滑轮和动滑轮的特点，分别计算拉力、总功、功率、机械效率，再对比选项判断。定滑轮不省力、绳端移动距离等于物体提升高度，忽略绳重摩擦时额外功为0；动滑轮省一半力、绳端移动距离是物体提升高度的2倍，需克服滑轮重力做额外功。结合题目中同一物体、相同时间、相同提升高度的条件，逐一分析选项。
【解析】
设物体重力为$G$，滑轮重力为$G_{轮}$，提升高度为$h$，时间为$t$：
1. 选项A分析：甲是定滑轮，拉力$F_{甲}=G$；乙是动滑轮，拉力$F_{乙}=\frac{G+G_{轮}}{2}$。因$G＞G_{轮}$，故$F_{乙}=\frac{G+G_{轮}}{2}＜\frac{G+G}{2}=G=F_{甲}$，甲的拉力更大，A错误。
2. 选项B分析：甲的绳端移动距离$s_{甲}=h$，总功$W_{甲}=F_{甲}s_{甲}=Gh$；乙的绳端移动距离$s_{乙}=2h$，总功$W_{乙}=F_{乙}s_{乙}=\frac{G+G_{轮}}{2}×2h=(G+G_{轮})h$。因$G_{轮}＞0$，故$W_{乙}＞W_{甲}$，乙的总功更大，B错误。
3. 选项C分析：功率$P=\frac{W}{t}$，时间$t$相同，$W_{乙}＞W_{甲}$，故$P_{乙}=\frac{W_{乙}}{t}＞P_{甲}=\frac{W_{甲}}{t}$，乙的功率更大，C正确。
4. 选项D分析：机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，有用功均为$Gh$；甲的总功$W_{甲}=Gh$，$\eta_{甲}=\frac{Gh}{Gh}=100\%$；乙的总功$W_{乙}=(G+G_{轮})h$，$\eta_{乙}=\frac{Gh}{(G+G_{轮})h}=\frac{G}{G+G_{轮}}＜1$，故$\eta_{甲}＞\eta_{乙}$，D错误。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮、动滑轮、机械效率、功率
【点评】
本题考查定滑轮与动滑轮的特点，需结合功、功率、机械效率公式分析，易错点是动滑轮需考虑滑轮重力带来的额外功，影响总功和机械效率的计算。
【难度系数】
0.5

7.如图所示,轻质杠杆OA的中点处悬挂重为200 N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小为N。保持F的方向始终与OA垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F的力臂将,F的大小将。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)

7.100 不变 变小

【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，即$F_1L_1=F_2L_2$）分析：第一步，当杠杆水平平衡时，确定阻力、阻力臂、动力臂，代入公式计算力$F$；第二步，分析杠杆提升过程中动力臂、阻力臂的变化，结合平衡条件判断力$F$的变化。
【解析】
1. 杠杆在水平位置平衡时：
阻力为物体重力$G=200N$，阻力臂是支点$O$到物体悬挂点的距离，因物体在$OA$中点，故阻力臂$L_{阻}=\frac{OA}{2}$；
动力$F$竖直向上，此时动力臂$L_{动}=OA$（力竖直向上，杠杆水平，支点$O$到$F$作用线的垂直距离为$OA$）。
根据杠杆平衡条件：$F×L_{动}=G×L_{阻}$，代入得：$F×OA=200N×\frac{OA}{2}$，解得$F=100N$。
2. 杠杆从$A$位置匀速提升到$B$位置时：
保持$F$的方向始终与$OA$垂直，此时动力臂$L_{动}'=OA$（力臂是支点到力作用线的垂直距离，$F$与$OA$垂直，故动力臂始终等于$OA$，大小不变）；
阻力仍为$G=200N$，阻力臂是支点$O$到重力作用线的垂直距离，当杠杆倾斜时，阻力臂随杠杆与水平方向夹角增大而减小（重力竖直向下，阻力臂为悬挂点到$O$的水平距离，随杠杆上升该距离变小）。
根据杠杆平衡条件$F×L_{动}'=G×L_{阻}'$，$L_{动}'$不变，$G$不变，$L_{阻}'$变小，故$F$变小。
【答案】
100 不变 变小
【知识点】
杠杆平衡条件 力臂
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是准确分析不同状态下的动力臂和阻力臂，需明确力臂是支点到力作用线的垂直距离，而非杠杆长度，是杠杆部分的基础题型。
【难度系数】
0.5

8.图甲是一款机械鼠标，其按键可看作杠杆。图乙是其简易构造图，A为按键位置，O为支点，B为复位弹簧连接点。请在图乙中A点画出最小动力$F_1$以及动力臂$l_1$的示意图。

8.如图所示

【分析】要画出A点的最小动力，需依据杠杆平衡原理：当阻力与阻力臂固定时，动力臂越长，所需动力越小。因此需先找到最长动力臂，即支点O到动力作用点A的距离OA，动力方向需垂直于OA（此时力臂最长），结合按键下压的实际动作，动力方向向下；动力臂为支点到动力作用线的垂线段，因动力垂直OA，故动力臂与OA重合。
【解析】步骤1：确定杠杆支点为O；步骤2：确定动力作用点为A，最长动力臂为OA（支点到动力作用点的距离，是所有可能力臂中最长的）；步骤3：画最小动力$F_1$，方向垂直于OA向下（使杠杆绕O转动，符合按键操作）；步骤4：画动力臂$l_1$，从支点O向$F_1$的作用线作垂线，由于$F_1⊥OA$，因此$l_1$即为线段OA。
【答案】如图所示（对应提供的第二幅插图，包含向下的$F_1$和标注的$l_1$）
【知识点】杠杆平衡条件、力臂画法、力的示意图
【点评】本题是杠杆作图的基础题，核心考查利用杠杆平衡条件确定最小动力的方法，需掌握最长力臂的判断规则，难度适中。
【难度系数】0.6

9.在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,这也叫杠杆的平衡状态,但实验中应将平衡螺母向调节,将杠杆调至在水平位置平衡。
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂$l_2$为cm。

(3)分析表中实验数据,得出杠杆的平衡条件为(用$F_1$、$F_2$、$l_1$、$l_2$表示)。
(4)如图丙所示,$F$始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置$A$拉至位置$B$的过程中,$F$的大小将(选填字母)。
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小

9.(1)右 (2)8.0 (3)$F_1 l_1=F_2 l_2$ (4)C

【分析】
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开，需结合实验操作规则、力臂定义、杠杆平衡条件及动态分析思路解题：
1. 第(1)问：实验前杠杆未水平平衡，调节平衡螺母遵循“左低右调、右低左调”原则，使杠杆水平平衡以方便测量力臂；
2. 第(2)问：力臂是支点到力作用线的垂直距离，结合图乙刻度读取阻力臂数值；
3. 第(3)问：通过多次实验数据总结杠杆平衡的定量关系；
4. 第(4)问：动态分析中明确动力臂、阻力臂的变化，结合杠杆平衡条件判断力的变化。
【解析】
(1) 实验前杠杆左端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节，故填“右”；
(2) 力臂是支点到阻力作用线的垂直距离，图乙中阻力臂对应刻度为8.0cm，故填“8.0”；
(3) 分析实验数据可得杠杆平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1 l_1=F_2 l_2$；
(4) 杠杆缓慢转动时处于平衡状态，动力F始终与杠杆垂直，因此动力臂$l_1$等于杠杆长度（不变）；阻力为钩码重力$F_2$，将杠杆从A拉至B的过程中，阻力臂$l_2$（支点到钩码作用线的垂直距离）逐渐变大；根据杠杆平衡条件$F_1 l_1=F_2 l_2$，$F_2$不变、$l_2$变大、$l_1$不变，故动力$F_1$变大，选C。
【答案】
(1)右 (2)8.0 (3)$F_1 l_1=F_2 l_2$ (4)C
【知识点】
杠杆平衡条件、杠杆实验操作、力臂的测量
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的基础实验题，涵盖实验调节、力臂读取、平衡条件应用及动态分析，考察学生对实验核心知识点的掌握，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.7