4. 建筑工人用独轮车搬运砖头,如图所示。推车时人手向上的作用力小于车厢和砖头的总重力,对此分析正确的是( )


A.以轮子轴心为支点,动力臂大于阻力臂
B.以轮子轴心为支点,动力臂小于阻力臂
C.以人手握车杆的点为支点,动力臂大于阻力臂
D.以人手握车杆的点为支点,动力臂小于阻力臂

A

【解析】
独轮车搬运砖头时，以轮子轴心为支点，人手向上的作用力为动力，车厢和砖头的总重力为阻力。由于推车时人手作用力小于总重力，说明是省力杠杆，省力杠杆的动力臂大于阻力臂。对选项逐一分析：
A. 以轮子轴心为支点，动力臂大于阻力臂，符合省力杠杆特征，正确；
B. 若以轮子轴心为支点，动力臂小于阻力臂则为费力杠杆，与“人手作用力小于总重力”的省力情况矛盾，错误；
C. 以人手握车杆的点为支点时，动力作用在该点，动力臂为0，无法实现省力，不符合实际，错误；
D. 同理，以人手握车杆的点为支点时动力臂为0，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的力臂判断、省力杠杆特点
【点评】
本题结合实际情景考查杠杆的支点、力臂判断及省力杠杆的原理，需要准确分析杠杆五要素，理解省力杠杆的本质。
【难度系数】
0.7

5. (双选)如图所示,人的前臂相当于一根杠杆。对这根杠杆提起重物的过程,以下分析合理的是( )


A.前臂杠杆的支点$O$在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力$F_{1}$是阻力
C.重物给前臂的力$F_{2}$是动力
D.前臂是一根费力杠杆

AD

【解析】
逐一分析选项：
A. 前臂杠杆绕肘关节转动，支点$O$在肘关节处，该选项正确；
B. 肱二头肌给桡骨的力$F_{1}$是使前臂转动的力，属于动力，不是阻力，该选项错误；
C. 重物给前臂的力$F_{2}$是阻碍前臂转动的力，属于阻力，不是动力，该选项错误；
D. 提起重物时，动力臂小于阻力臂，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，因此前臂是费力杠杆，该选项正确。
综上，合理的是AD。
【答案】
AD
【知识点】
杠杆的五要素、费力杠杆的判断
【点评】
本题结合人体结构考查杠杆的相关知识，需明确杠杆的支点、动力、阻力的判断方法，以及杠杆类型的判定依据，注重物理知识在实际生活中的应用。
【难度系数】
0.6

6. 如图甲是学校农场的一个拔草神器。拔草时,它可以看成是一个杠杆,图乙为其简化示意图,$F_{2}$为拔草时杠杆受到的阻力。请在乙图中画出：
(1) 阻力$F_{2}的力臂l_{2}$。
(2) 作用在$C点的最小动力F_{1}$。

【解析】
(1) 确定支点$B$，过支点$B$作阻力$F_{2}$作用线的垂线段，该垂线段即为阻力臂$l_{2}$；
(2) 根据杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。连接$BC$，$BC$为最长的动力臂，过$C$点作$BC$的垂线，方向斜向上，即为最小动力$F_{1}$。
【答案】
如图所示（具体图形见参考答案中的示意图）
【知识点】
杠杆力臂画法、最小动力确定
【点评】
本题考查杠杆的相关作图，需理解力臂的定义，掌握利用杠杆平衡条件确定最小动力的方法。
【难度系数】
0.6

1. (双选)手工制作杆秤的工艺在中国流传历史悠久。如图,《墨经》中将待称量的物体称为“重”,将秤砣称为“权”。称量时,先将“重”挂在挂钩上,然后将“权”拨到合适位置,直至秤杆水平平衡,此时根据“权”绳所对应的刻度就可以知道待称量物体的质量。下列说法中正确的是( )


A.称量过程中,秤杆上的$B$点是支点
B.“标”“本”表示力,“权”“重”表示力臂
C.当“重”更重时,应将“权”向左移动
D.若“权”磕掉一块,人们在不知道的情况下用其称量,“重”的测量值将偏小

AC

【解析】
逐一分析选项：
A选项：称量过程中，秤杆绕B点转动，故B点是支点，A正确。
B选项：“权”“重”是物体，对秤杆的拉力为动力和阻力；“标”是权到支点B的距离（动力臂），“本”是重到支点B的距离（阻力臂），B错误。
C选项：根据杠杆平衡条件$G_{重}L_{本}=G_{权}L_{标}$，当“重”更重时，$G_{重}$增大，$G_{权}$、$L_{本}$不变，需增大$L_{标}$，因此应将“权”向左移动，C正确。
D选项：若“权”磕掉一块，$G_{权}$减小，称量同一物体时，$G_{重}$、$L_{本}$不变，根据杠杆平衡条件，$L_{标}$会偏大，即“重”的测量值偏大，D错误。
综上，正确答案为AC。
【答案】
AC
【知识点】
杠杆的平衡条件；杠杆的五要素
【点评】
本题考查杠杆的相关知识，需明确杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂，结合杠杆平衡条件分析实际问题，理解杆秤的工作原理是解题关键。
【难度系数】
0.6

2. 一轻质杠杆$AB$水平放置,在杠杆上悬挂一个西瓜,杠杆长$1m$,$O$为杠杆的支点,$OA长0.2m$,$B$点用弹簧测力计竖直提起,其装置如图所示。

(1) 该杠杆属于________杠杆。
(2) 若西瓜悬挂点距$O点0.4m$,弹簧测力计的示数为$8N$,此时杠杆恰好在水平位置平衡,求该西瓜的重力。

省力
解：
(2) 动力臂$l_1=OB=1\ \mathrm{m}-0.2\ \mathrm{m}=0.8\ \mathrm{m}$，阻力臂$l_2=0.4\ \mathrm{m}$
根据杠杆平衡条件$F_{\mathrm{拉}} l_2 = F l_1$，西瓜的重力$G=F_{\mathrm{拉}}$，则：
$ G=\frac{l_1}{l_2} × F=\frac{0.8\ \mathrm{m}}{0.4\ \mathrm{m}} × 8\ \mathrm{N}=16\ \mathrm{N}$

【解析】
(1) 动力臂OB大于阻力臂，因此该杠杆属于省力杠杆。
(2) ① 计算动力臂：$l_1=OB=1\ \mathrm{m}-0.2\ \mathrm{m}=0.8\ \mathrm{m}$，阻力臂$l_2=0.4\ \mathrm{m}$，动力$F=8\ \mathrm{N}$；
② 根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，可得$Gl_2=Fl_1$，则西瓜的重力：
$G=\frac{l_1}{l_2} × F=\frac{0.8\ \mathrm{m}}{0.4\ \mathrm{m}} × 8\ \mathrm{N}=16\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 省力
(2) $16\ \mathrm{N}$
【知识点】
杠杆的分类、杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用，需准确确定力臂，熟练运用公式进行计算。
【难度系数】
0.7