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6.悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为$ F_A $；若力施加在B点或C点，最小的力分别为$ F_B $、$ F_C $，且$ AB=BO=OC $。下列判断正确的是 （
A.$ F_A ＞ G $
B.$ F_B = G $
C.$ F_C ＜ G $
D.$ F_B ＞ F_C $
C
）A.$ F_A ＞ G $
B.$ F_B = G $
C.$ F_C ＜ G $
D.$ F_B ＞ F_C $
答案
6.C
解析
【分析】
要解决这道题，需利用杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，当动力方向垂直于杠杆时，动力臂最大，此时动力最小。首先确定支点为O，阻力为重物G，阻力臂是支点O到G作用线的垂直距离；动力作用在不同点时，最小动力对应最大动力臂（即动力臂等于支点到动力作用点的距离），结合已知的AB=BO=OC，代入杠杆平衡公式分析各力的大小关系。
【解析】
设AB=BO=OC=L，杠杆与水平方向的夹角为θ，阻力为G，阻力臂$ L_{阻}=OB·\cosθ = L·\cosθ $（$\cosθ＜1$）。
根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，最小动力对应最大动力臂（动力垂直于杠杆时，动力臂最大，等于支点到动力作用点的距离）：
1. 动力在A点时，动力臂$ L_A=OA=AB+BO=2L $，则$ F_A=\frac{G· L_{阻}}{L_A}=\frac{G· L\cosθ}{2L}=\frac{G\cosθ}{2}＜G $，A选项错误；
2. 动力在B点时，动力臂$ L_B=OB=L $，则$ F_B=\frac{G· L_{阻}}{L_B}=\frac{G· L\cosθ}{L}=G\cosθ＜G $，B选项错误；
3. 动力在C点时，动力臂$ L_C=OC=L $，则$ F_C=\frac{G· L_{阻}}{L_C}=\frac{G· L\cosθ}{L}=G\cosθ＜G $，C选项正确；
4. $ F_B=G\cosθ $，$ F_C=G\cosθ $，故$ F_B=F_C $，D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、最小动力
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，关键是明确最小动力对应的动力臂是支点到动力作用点的距离，需结合几何关系分析各力臂的大小，进而判断各力的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.4
要解决这道题，需利用杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，当动力方向垂直于杠杆时，动力臂最大，此时动力最小。首先确定支点为O，阻力为重物G，阻力臂是支点O到G作用线的垂直距离；动力作用在不同点时，最小动力对应最大动力臂（即动力臂等于支点到动力作用点的距离），结合已知的AB=BO=OC，代入杠杆平衡公式分析各力的大小关系。
【解析】
设AB=BO=OC=L，杠杆与水平方向的夹角为θ，阻力为G，阻力臂$ L_{阻}=OB·\cosθ = L·\cosθ $（$\cosθ＜1$）。
根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，最小动力对应最大动力臂（动力垂直于杠杆时，动力臂最大，等于支点到动力作用点的距离）：
1. 动力在A点时，动力臂$ L_A=OA=AB+BO=2L $，则$ F_A=\frac{G· L_{阻}}{L_A}=\frac{G· L\cosθ}{2L}=\frac{G\cosθ}{2}＜G $，A选项错误；
2. 动力在B点时，动力臂$ L_B=OB=L $，则$ F_B=\frac{G· L_{阻}}{L_B}=\frac{G· L\cosθ}{L}=G\cosθ＜G $，B选项错误；
3. 动力在C点时，动力臂$ L_C=OC=L $，则$ F_C=\frac{G· L_{阻}}{L_C}=\frac{G· L\cosθ}{L}=G\cosθ＜G $，C选项正确；
4. $ F_B=G\cosθ $，$ F_C=G\cosθ $，故$ F_B=F_C $，D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、最小动力
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，关键是明确最小动力对应的动力臂是支点到动力作用点的距离，需结合几何关系分析各力臂的大小，进而判断各力的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.4
7.如图所示,重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为s,高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f,则斜面的机械效率为（
A.$\frac{Gh}{fs}$
B.$\frac{Gh}{Fs}$
C.$\frac{Gh}{(F+f)s}$
D.$\frac{Gh}{(F-f)s}$
B
）A.$\frac{Gh}{fs}$
B.$\frac{Gh}{Fs}$
C.$\frac{Gh}{(F+f)s}$
D.$\frac{Gh}{(F-f)s}$
答案
7.B
解析
【分析】要解决斜面机械效率的问题，需先明确机械效率的定义：机械效率是有用功与总功的比值。对于斜面，我们的目的是将物体提升高度h，因此克服物体重力做的功是有用功；拉力做的功是总功，总功等于拉力乘以沿斜面移动的距离。接下来分别计算有用功和总功，再代入机械效率公式即可得出结果。
【解析】
1. 计算有用功：将重为G的物体提升高度h，有用功是克服重力做的功，即 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $；
2. 计算总功：拉力F沿斜面移动的距离为s，总功是拉力做的功，即 $ W_{\mathrm{总}} = Fs $；
3. 机械效率公式为 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} $，代入得 $ \eta = \frac{Gh}{Fs} $，对应选项B。
【答案】B
【知识点】斜面机械效率、有用功与总功
【点评】本题考查斜面机械效率的基本计算，核心是区分有用功和总功的概念，属于基础题型，需准确掌握机械效率的定义式，避免被摩擦力的干扰项误导。
【难度系数】0.4
【解析】
1. 计算有用功：将重为G的物体提升高度h，有用功是克服重力做的功，即 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $；
2. 计算总功：拉力F沿斜面移动的距离为s，总功是拉力做的功，即 $ W_{\mathrm{总}} = Fs $；
3. 机械效率公式为 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} $，代入得 $ \eta = \frac{Gh}{Fs} $，对应选项B。
【答案】B
【知识点】斜面机械效率、有用功与总功
【点评】本题考查斜面机械效率的基本计算，核心是区分有用功和总功的概念，属于基础题型，需准确掌握机械效率的定义式，避免被摩擦力的干扰项误导。
【难度系数】0.4
8.在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（
A.转轴加润滑油
B.增加提升高度
C.增大提升速度
D.减小物体的质量
A
）A.转轴加润滑油
B.增加提升高度
C.增大提升速度
D.减小物体的质量
答案
8.A
解析
【分析】
要提高滑轮组的机械效率，需先明确机械效率的核心公式及影响因素：滑轮组机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}=\frac{G}{nF}$（$n$为承担物重的绳子段数），额外功主要来源于动滑轮重力、绳重和摩擦。提高机械效率的本质是增大有用功占总功的比例，或减小额外功。接下来逐一分析选项：A选项转轴加润滑油可减小摩擦，减少额外功；B选项提升高度不影响机械效率（公式中$h$会被约去）；C选项提升速度与机械效率无关；D选项减小物体质量会降低有用功占比，机械效率下降。由此判断可行措施。
【解析】
根据滑轮组机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}=\frac{G}{nF}$，额外功主要来自动滑轮重、绳重和摩擦：
1. 选项A：转轴加润滑油，减小了摩擦，额外功减少，有用功不变时总功减小，机械效率提高，该措施可行；
2. 选项B：机械效率与提升高度无关，因为$s=nh$，代入公式后$h$被约去，改变提升高度不影响机械效率，不可行；
3. 选项C：机械效率与提升速度无关，速度变化不改变有用功和总功的比值，不可行；
4. 选项D：减小物体质量，物重$G$减小，有用功$Gh$减小，额外功基本不变，机械效率会降低，不可行。
综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率影响因素
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的影响因素，需掌握机械效率的计算公式，明确有用功、额外功和总功的关系，属于基础题型，只要理解相关概念即可正确解答。
【难度系数】
0.7
要提高滑轮组的机械效率，需先明确机械效率的核心公式及影响因素：滑轮组机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}=\frac{G}{nF}$（$n$为承担物重的绳子段数），额外功主要来源于动滑轮重力、绳重和摩擦。提高机械效率的本质是增大有用功占总功的比例，或减小额外功。接下来逐一分析选项：A选项转轴加润滑油可减小摩擦，减少额外功；B选项提升高度不影响机械效率（公式中$h$会被约去）；C选项提升速度与机械效率无关；D选项减小物体质量会降低有用功占比，机械效率下降。由此判断可行措施。
【解析】
根据滑轮组机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}=\frac{G}{nF}$，额外功主要来自动滑轮重、绳重和摩擦：
1. 选项A：转轴加润滑油，减小了摩擦，额外功减少，有用功不变时总功减小，机械效率提高，该措施可行；
2. 选项B：机械效率与提升高度无关，因为$s=nh$，代入公式后$h$被约去，改变提升高度不影响机械效率，不可行；
3. 选项C：机械效率与提升速度无关，速度变化不改变有用功和总功的比值，不可行；
4. 选项D：减小物体质量，物重$G$减小，有用功$Gh$减小，额外功基本不变，机械效率会降低，不可行。
综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率影响因素
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的影响因素，需掌握机械效率的计算公式，明确有用功、额外功和总功的关系，属于基础题型，只要理解相关概念即可正确解答。
【难度系数】
0.7
9.将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组.使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为$G_1$、$G_2$的两物体，升高相同的高度.绳自由端施加的拉力大小分别为$F_1$和$F_2$，物重$G_1＞G_2$，不计绳重和摩擦.则下列判断正确的是（
A.拉力$F_1$一定大于$F_2$
B.乙滑轮组的机械效率较高
C.甲、乙滑轮组的有用功相同
D.甲的额外功与有用功的比值较小
D
）A.拉力$F_1$一定大于$F_2$
B.乙滑轮组的机械效率较高
C.甲、乙滑轮组的有用功相同
D.甲的额外功与有用功的比值较小
答案
9.D
解析
【分析】
要解决本题，需先确定甲、乙滑轮组承担物重的绳子段数，再结合不计绳重和摩擦时的拉力公式、有用功、额外功及机械效率的规律分析选项：
1. 确定绳子段数：甲滑轮组承担物重的绳子段数$n_1=3$，乙滑轮组$n_2=2$；因滑轮规格相同，故动滑轮重力$G_动$相同。
2. 核心公式：不计绳重和摩擦时，拉力$F=\frac{G_物+G_动}{n}$；有用功$W_有=G_物h$；额外功（仅提升动滑轮）$W_额=G_动h$；机械效率$\eta=\frac{W_有}{W_有+W_额}$；额外功与有用功的比值$\frac{W_额}{W_有}=\frac{G_动}{G_物}$。
结合已知$G_1＞G_2$，逐一分析选项。
【解析】
选项A：拉力$F_1=\frac{G_1+G_动}{3}$，$F_2=\frac{G_2+G_动}{2}$。假设$G_动$为定值，例如$G_1=30N$、$G_2=20N$、$G_动=10N$，则$F_1=\frac{30+10}{3}\approx13.3N$，$F_2=\frac{20+10}{2}=15N$，此时$F_1＜F_2$，故A错误。
选项B：机械效率$\eta=\frac{G_物}{G_物+G_动}=\frac{1}{1+\frac{G_动}{G_物}}$，物重越大，机械效率越高。因$G_1＞G_2$，故甲滑轮组机械效率更高，乙更低，B错误。
选项C：有用功$W_有=G_物h$，提升高度$h$相同，$G_1＞G_2$，则$W_{有1}=G_1h ＞ W_{有2}=G_2h$，有用功不同，C错误。
选项D：额外功与有用功的比值$\frac{W_额}{W_有}=\frac{G_动}{G_物}$，物重越大，该比值越小。因$G_1＞G_2$，故甲的额外功与有用功的比值更小，D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组拉力计算、机械效率、有用功与额外功
【点评】
本题考查滑轮组的综合计算，核心是明确承担物重的绳子段数，以及机械效率、功的相关规律，需结合公式逐一推导分析，避免混淆绳子段数对拉力的影响。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先确定甲、乙滑轮组承担物重的绳子段数，再结合不计绳重和摩擦时的拉力公式、有用功、额外功及机械效率的规律分析选项：
1. 确定绳子段数：甲滑轮组承担物重的绳子段数$n_1=3$，乙滑轮组$n_2=2$；因滑轮规格相同，故动滑轮重力$G_动$相同。
2. 核心公式：不计绳重和摩擦时，拉力$F=\frac{G_物+G_动}{n}$；有用功$W_有=G_物h$；额外功（仅提升动滑轮）$W_额=G_动h$；机械效率$\eta=\frac{W_有}{W_有+W_额}$；额外功与有用功的比值$\frac{W_额}{W_有}=\frac{G_动}{G_物}$。
结合已知$G_1＞G_2$，逐一分析选项。
【解析】
选项A：拉力$F_1=\frac{G_1+G_动}{3}$，$F_2=\frac{G_2+G_动}{2}$。假设$G_动$为定值，例如$G_1=30N$、$G_2=20N$、$G_动=10N$，则$F_1=\frac{30+10}{3}\approx13.3N$，$F_2=\frac{20+10}{2}=15N$，此时$F_1＜F_2$，故A错误。
选项B：机械效率$\eta=\frac{G_物}{G_物+G_动}=\frac{1}{1+\frac{G_动}{G_物}}$，物重越大，机械效率越高。因$G_1＞G_2$，故甲滑轮组机械效率更高，乙更低，B错误。
选项C：有用功$W_有=G_物h$，提升高度$h$相同，$G_1＞G_2$，则$W_{有1}=G_1h ＞ W_{有2}=G_2h$，有用功不同，C错误。
选项D：额外功与有用功的比值$\frac{W_额}{W_有}=\frac{G_动}{G_物}$，物重越大，该比值越小。因$G_1＞G_2$，故甲的额外功与有用功的比值更小，D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组拉力计算、机械效率、有用功与额外功
【点评】
本题考查滑轮组的综合计算，核心是明确承担物重的绳子段数，以及机械效率、功的相关规律，需结合公式逐一推导分析，避免混淆绳子段数对拉力的影响。
【难度系数】
0.5
二、填空题
10.花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝.这时修枝剪刀属于
10.花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝.这时修枝剪刀属于
省力
（填“省力”或“费力”）杠杆，它的支点在B
（填“A”“B”或“C”）点.使用时，若在轴上加润滑油，则可以增大
（填“增大”或“减小”）杠杆的机械效率.答案
10.省力 B 增大
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：第一步确定杠杆的支点，即杠杆绕着转动的固定点；第二步比较动力臂和阻力臂的大小，判断杠杆类型；第三步分析轴上加润滑油对机械效率的影响，需明确机械效率与额外功的关系。
【解析】
1. 确定支点：修枝剪刀工作时，绕着B点转动，因此支点是B点；
2. 判断杠杆类型：手握把手末端（A端）施加动力，动力臂是支点B到动力作用线的距离，阻力是树枝对剪刀的力，阻力臂是支点B到阻力作用线的距离。动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，所以该杠杆属于省力杠杆；
3. 分析机械效率变化：轴上加润滑油，会减小转轴处的摩擦，从而减少克服摩擦做的额外功。有用功不变，总功减小，因此杠杆的机械效率增大。
【答案】
省力 B 增大
【知识点】
杠杆的分类；杠杆的支点；机械效率
【点评】
本题结合修枝剪刀的实际应用，考查杠杆的相关知识，注重物理知识与生活实际的结合，属于基础题，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需分三步思考：第一步确定杠杆的支点，即杠杆绕着转动的固定点；第二步比较动力臂和阻力臂的大小，判断杠杆类型；第三步分析轴上加润滑油对机械效率的影响，需明确机械效率与额外功的关系。
【解析】
1. 确定支点：修枝剪刀工作时，绕着B点转动，因此支点是B点；
2. 判断杠杆类型：手握把手末端（A端）施加动力，动力臂是支点B到动力作用线的距离，阻力是树枝对剪刀的力，阻力臂是支点B到阻力作用线的距离。动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，所以该杠杆属于省力杠杆；
3. 分析机械效率变化：轴上加润滑油，会减小转轴处的摩擦，从而减少克服摩擦做的额外功。有用功不变，总功减小，因此杠杆的机械效率增大。
【答案】
省力 B 增大
【知识点】
杠杆的分类；杠杆的支点；机械效率
【点评】
本题结合修枝剪刀的实际应用，考查杠杆的相关知识，注重物理知识与生活实际的结合，属于基础题，难度适中。
【难度系数】
0.7
11.如图甲、乙所示，分别用$F_1$、$F_2$匀速提升重力均为$G$的物体，不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦，图甲中的滑轮可以看作
省力
（填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，图乙中的滑轮可以看作等臂
（填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，$F_1:F_2=$1:2
。答案
11.省力 等臂 1:2
解析
【分析】
要解决这道题，需先区分两个滑轮的类型，再结合滑轮的杠杆实质和拉力计算方法分析：
1. 观察图甲：滑轮随物体一起运动，属于动滑轮；图乙：滑轮轴固定不动，属于定滑轮。
2. 回忆滑轮的杠杆本质：动滑轮的动力臂是滑轮直径，阻力臂是滑轮半径，动力臂为阻力臂的2倍，因此是省力杠杆；定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮半径，是等臂杠杆，不省力。
3. 计算拉力：不计滑轮、绳子自重及摩擦，匀速提升物体时，动滑轮的拉力$F_1 = \frac{G}{2}$，定滑轮的拉力$F_2 = G$，进而求出两者的比值。
【解析】
1. 滑轮类型判断：图甲中滑轮与物体一起运动，是动滑轮；图乙中滑轮轴固定，是定滑轮。
2. 杠杆实质：动滑轮的动力臂为阻力臂的2倍，属于省力杠杆；定滑轮的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆。
3. 拉力计算：不计滑轮、绳重及摩擦，匀速提升时，动滑轮拉力$F_1 = \frac{G}{2}$，定滑轮拉力$F_2 = G$，故$F_1:F_2 = \frac{G}{2}:G = 1:2$。
【答案】
省力 等臂 1:2
【知识点】
动滑轮、定滑轮、杠杆类型
【点评】
本题考查动滑轮和定滑轮的实质及拉力计算，属于力学基础题，需牢记滑轮的杠杆原理，难度不大，适合巩固基础。
【难度系数】
0.3
要解决这道题，需先区分两个滑轮的类型，再结合滑轮的杠杆实质和拉力计算方法分析：
1. 观察图甲：滑轮随物体一起运动，属于动滑轮；图乙：滑轮轴固定不动，属于定滑轮。
2. 回忆滑轮的杠杆本质：动滑轮的动力臂是滑轮直径，阻力臂是滑轮半径，动力臂为阻力臂的2倍，因此是省力杠杆；定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮半径，是等臂杠杆，不省力。
3. 计算拉力：不计滑轮、绳子自重及摩擦，匀速提升物体时，动滑轮的拉力$F_1 = \frac{G}{2}$，定滑轮的拉力$F_2 = G$，进而求出两者的比值。
【解析】
1. 滑轮类型判断：图甲中滑轮与物体一起运动，是动滑轮；图乙中滑轮轴固定，是定滑轮。
2. 杠杆实质：动滑轮的动力臂为阻力臂的2倍，属于省力杠杆；定滑轮的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆。
3. 拉力计算：不计滑轮、绳重及摩擦，匀速提升时，动滑轮拉力$F_1 = \frac{G}{2}$，定滑轮拉力$F_2 = G$，故$F_1:F_2 = \frac{G}{2}:G = 1:2$。
【答案】
省力 等臂 1:2
【知识点】
动滑轮、定滑轮、杠杆类型
【点评】
本题考查动滑轮和定滑轮的实质及拉力计算，属于力学基础题，需牢记滑轮的杠杆原理，难度不大，适合巩固基础。
【难度系数】
0.3
12.如图所示，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小明在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3:5，下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡状态.
(1)拉力大小为
(2)若仅增加物重，则拉力的变化量和物重的变化量之比为
(3)若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变
(1)拉力大小为
40
N.(2)若仅增加物重，则拉力的变化量和物重的变化量之比为
8:3
.(3)若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变
大
.答案
12.(1)40 (2)8:3 (3)大
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题时需先确定杠杆的支点、动力臂和阻力臂，再利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$进行计算；对于变化量的比值，可通过杠杆平衡式推导关系；当拉力方向改变时，需分析动力臂的变化，判断拉力的变化情况。
【解析】
(1) 以O为支点，轻杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$：
阻力为重物的重力$F_2=G=15N$，阻力臂为OA的长度；动力为B处的拉力，动力臂为OB的长度。
已知$OB:BA=3:5$，则$OB:OA=OB:(OB+BA)=3:8$，即$OA=\frac{8}{3}OB$。
代入杠杆平衡公式：$F× OB = G× OA$，解得$F=\frac{G× OA}{OB}=15N×\frac{8}{3}=40N$。
(2) 设物重变化量为$\Delta G$，拉力变化量为$\Delta F$。根据杠杆平衡，变化前$F=\frac{G× OA}{OB}$，变化后$F+\Delta F=\frac{(G+\Delta G)× OA}{OB}$，两式相减得$\Delta F=\frac{\Delta G× OA}{OB}$，故$\frac{\Delta F}{\Delta G}=\frac{OA}{OB}=\frac{8}{3}$，即比值为$8:3$。
(3) 当拉力方向变为虚线方向时，拉力的力臂（支点O到拉力作用线的垂直距离）会变小，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力需变大才能保持平衡，因此拉力将变大。
【答案】
(1)40 (2)8:3 (3)大
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念
【点评】
本题是杠杆知识的典型基础应用题，需准确确定力臂，结合平衡条件分析力的变化，考查学生对杠杆核心规律的掌握程度。
【难度系数】
0.5
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题时需先确定杠杆的支点、动力臂和阻力臂，再利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$进行计算；对于变化量的比值，可通过杠杆平衡式推导关系；当拉力方向改变时，需分析动力臂的变化，判断拉力的变化情况。
【解析】
(1) 以O为支点，轻杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$：
阻力为重物的重力$F_2=G=15N$，阻力臂为OA的长度；动力为B处的拉力，动力臂为OB的长度。
已知$OB:BA=3:5$，则$OB:OA=OB:(OB+BA)=3:8$，即$OA=\frac{8}{3}OB$。
代入杠杆平衡公式：$F× OB = G× OA$，解得$F=\frac{G× OA}{OB}=15N×\frac{8}{3}=40N$。
(2) 设物重变化量为$\Delta G$，拉力变化量为$\Delta F$。根据杠杆平衡，变化前$F=\frac{G× OA}{OB}$，变化后$F+\Delta F=\frac{(G+\Delta G)× OA}{OB}$，两式相减得$\Delta F=\frac{\Delta G× OA}{OB}$，故$\frac{\Delta F}{\Delta G}=\frac{OA}{OB}=\frac{8}{3}$，即比值为$8:3$。
(3) 当拉力方向变为虚线方向时，拉力的力臂（支点O到拉力作用线的垂直距离）会变小，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力需变大才能保持平衡，因此拉力将变大。
【答案】
(1)40 (2)8:3 (3)大
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念
【点评】
本题是杠杆知识的典型基础应用题，需准确确定力臂，结合平衡条件分析力的变化，考查学生对杠杆核心规律的掌握程度。
【难度系数】
0.5
