5. [2024·长春]如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中 （）

A.人对车不做功
B.车是定滑轮
C.车是省力杠杆
D.车是费力杠杆

5. C

【分析】
要解答本题，需逐一分析每个选项对应的物理概念：先明确做功的两个必要条件，再区分定滑轮的定义，最后根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型。
【解析】
选项A：做功的两个必要条件是“作用在物体上的力”和“物体在力的方向上移动的距离”。人推车时，对车施加了推力，且车沿推力方向移动了距离，因此人对车做功，A错误。
选项B：定滑轮的轴是固定不动的，而独轮推车是杠杆类工具，并非滑轮，B错误。
选项C：独轮推车的支点在车轮轴处，动力是人的推力，阻力是车和货物的总重力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，C正确。
选项D：由选项C的分析可知，独轮推车是省力杠杆，不是费力杠杆，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的概念；杠杆分类
【点评】
本题结合古代科技场景，考查基础物理知识，属于常见的基础题型，学生通过掌握核心概念即可解答。
【难度系数】
0.7

6. 如图是一根重为$G$的均匀木棒$OA$，能绕支点$O$自由转动，现用力作用于木棒的$A$端，使木棒$OA$始终在水平位置上保持平衡。在力由$F_{C}$方向逐渐转到$F_{B}$方向的过程中，力的大小变化为（）

A.一直在减小
B.保持不变
C.先减小后增大
D.先增大后减小

6. C

【分析】
要解决这道题，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。首先确定：均匀木棒的重力$G$是阻力，阻力臂固定（重心在$OA$中点，水平位置时阻力臂为$OA$长度的一半）；作用在$A$端的力是动力，动力臂是支点$O$到动力作用线的垂直距离。当动力方向垂直于$OA$时，动力臂最大，此时动力最小。当力从$F_C$转到$F_B$时，动力臂先增大（向垂直$OA$方向转动）后减小（远离垂直$OA$方向转动），结合杠杆平衡条件可判断力的大小变化。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，本题中阻力为木棒重力$G$，阻力臂$L_{阻}$固定不变；动力是作用在$A$端的力，动力臂$L_{动}$是支点$O$到动力作用线的垂直距离：当动力方向垂直于$OA$时，$L_{动}$最大（等于$OA$长度），此时动力最小。在力由$F_C$逐渐转到$F_B$的过程中，$L_{动}$先变大（向垂直$OA$方向转动时），后变小（远离垂直$OA$方向转动时）。由于阻力和阻力臂不变，由$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$可知，动力臂$L_1$先增大后减小，因此动力大小先减小后增大。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念
【点评】
本题是杠杆动态平衡的典型题型，核心是理解动力臂随动力方向的变化规律：当动力垂直于杠杆时，动力臂最大、动力最小，需掌握力臂的判断方法，结合杠杆平衡条件分析即可解题。
【难度系数】
0.4

7. 如图所示,用同样大小的力把重物匀速拉上去,可以判断出物重最大的是(不计摩擦、滑轮自重和绳重) ()

A.$ G_1 $
B.$ G_2 $
C.$ G_3 $
D.$ G_4 $

7. D

【分析】
要判断物重最大的，需根据不计摩擦、滑轮自重和绳重时，拉力$ F $与物重$ G $的关系$ G = nF $（$ n $为承担物重的绳子段数），分别计算四个图对应的物重，再比较大小。
【解析】
不计摩擦、滑轮自重和绳重时，拉力与物重的关系为$ G = nF $（$ n $是承担物重的绳子段数）：
1. $ G_1 $：直接用拉力$ F $提升，无滑轮，承担物重的绳子段数$ n_1=1 $，故$ G_1 = 1 × F = F $；
2. $ G_2 $：滑轮组，动滑轮上有2段绳子，$ n_2=2 $，故$ G_2 = 2 × F = 2F $；
3. $ G_3 $：动滑轮特殊使用，动滑轮上有2段绳子，$ n_3=2 $，故$ G_3 = 2 × F = 2F $；
4. $ G_4 $：滑轮组，动滑轮上有3段绳子，$ n_4=3 $，故$ G_4 = 3 × F = 3F $；
比较得$ G_4 $最大，因此物重最大的是$ G_4 $。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组拉力与物重的关系，关键是正确判断承担物重的绳子段数，需注意动滑轮的特殊使用情况，避免数错绳子段数。
【难度系数】
0.5

8. 如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端挂在重物G上，手执另一端，分别用力$F_1$、$F_2$、$F_3$拉起重物，则（）

A.$F_1$最大
B.$F_2$最大
C.$F_3$最大
D.$F_1=F_2=F_3$

8. D

【分析】
要解决这道题，首先明确图中滑轮为定滑轮，定滑轮的轴固定不动，本质是等臂杠杆。解题思路是：根据定滑轮的工作特点，定滑轮不省力，仅改变力的方向，因此无论拉力方向如何，拉力大小都等于物体的重力，据此判断三个力的大小关系。
【解析】
图中滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，由于动力臂等于阻力臂，所以动力等于阻力，即拉力大小等于物体的重力$G$。因此，无论用$F_1$、$F_2$还是$F_3$拉绳子，拉力大小都相等，即$F_1=F_2=F_3$。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮特点、杠杆平衡条件
【点评】
本题考查定滑轮的基础性质，核心是理解定滑轮为等臂杠杆、不省力仅改变力的方向，属于概念类基础题，难度较低。
【难度系数】
0.8

9. 对于使用滑轮组,下列说法正确的是 ()

A.可以省力,但必须改变力的方向
B.可以省力,但不能改变力的方向
C.可以省力,同时又能省距离
D.可以省力,同时又可以改变力的方向,但不能省距离

9. D

【分析】
要解决这道题，需明确滑轮组的组成（定滑轮与动滑轮的组合）、定滑轮和动滑轮的特点，以及功的原理。定滑轮不省力但可改变力的方向，动滑轮省力但不能改变力的方向；且根据功的原理，任何机械都不能省功，省力的机械必然费距离，省距离的机械必然费力。接下来逐一分析选项，判断说法的正确性。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：滑轮组可以省力，但“必须改变力的方向”错误，例如由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，若拉力方向与物体运动方向一致，就未改变力的方向，故A错误。
选项B：滑轮组可以省力，但“不能改变力的方向”错误，调整绕线方式后，滑轮组也能改变力的方向，故B错误。
选项C：根据功的原理，使用任何机械都不能省功，省力的机械一定费距离，不可能同时省力又省距离，故C错误。
选项D：滑轮组结合了定滑轮和动滑轮的特点，既能省力，也可通过合理绕线改变力的方向；同时依据功的原理，使用滑轮组不能省距离，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组的特点、功的原理
【点评】
本题考查滑轮组的基础性质，需结合定滑轮、动滑轮的特点及功的原理判断，属于初中物理基础概念题，需准确掌握机械的功的原理。
【难度系数】
0.7

10. 下面关于功率和机械效率的说法中正确的是 ()

A.力做功越快,功率越大
B.做的有用功越多,机械效率一定越高
C.使用机械越省力,机械效率一定越高
D.做的额外功越少,机械效率一定越高

10. A

【分析】
要解答本题，需明确功率和机械效率的核心概念：功率是描述做功快慢的物理量，等于单位时间内完成的功；机械效率是有用功与总功的比值（公式为η=W有/W总，总功W总=W有+W额）。接下来逐一分析选项，结合概念判断正误。
【解析】
1. 选项A：功率的物理意义就是表示做功的快慢，做功越快，功率越大，该选项符合功率的定义，正确。
2. 选项B：机械效率由有用功和总功共同决定，仅有用功多，若总功（W有+W额）也很大，机械效率会降低，因此有用功多不能说明机械效率高，该选项错误。
3. 选项C：机械效率反映有用功在总功中的占比，与机械是否省力无直接关联，省力不代表有用功占比高，该选项错误。
4. 选项D：机械效率由有用功和总功共同决定，额外功少，但如果有用功也很少，总功同样少，机械效率不一定高，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
功率的概念、机械效率的概念
【点评】
本题考查功率和机械效率的基础概念，需准确区分两者的定义及影响因素，避免概念混淆导致误判。
【难度系数】
0.5