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4. 如图所示,裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾.下列方法中能使裤架在水平位置平衡的是（
A.右边夹子向左移动
B.左边夹子向左移动
C.右边毛巾的下角夹在左边夹子上
D.左边毛巾的下角夹在右边夹子上
D
）A.右边夹子向左移动
B.左边夹子向左移动
C.右边毛巾的下角夹在左边夹子上
D.左边毛巾的下角夹在右边夹子上
答案
D
解析
裤架可看作杠杆，O为支点。由图知，右侧夹子离支点O较近，左侧夹子离支点O较远，两毛巾重力近似相等，根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，左侧力与力臂乘积大于右侧，杠杆左端下沉。
A.右边夹子向左移动，右侧力臂更小，左侧乘积更大，更不平衡；
B.左边夹子向左移动，左侧力臂更大，左侧乘积更大，更不平衡；
C.右边毛巾下角夹在左边夹子上，左侧重力增大，左侧乘积更大，更不平衡；
D.左边毛巾下角夹在右边夹子上，右侧重力增大，右侧力与力臂乘积增大，可能使杠杆平衡。
A.右边夹子向左移动，右侧力臂更小，左侧乘积更大，更不平衡；
B.左边夹子向左移动，左侧力臂更大，左侧乘积更大，更不平衡；
C.右边毛巾下角夹在左边夹子上，左侧重力增大，左侧乘积更大，更不平衡；
D.左边毛巾下角夹在右边夹子上，右侧重力增大，右侧力与力臂乘积增大，可能使杠杆平衡。
5. 地震使一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜,为阻止水塔继续倾斜,救援队借助山石用钢缆拉住水塔.下列方案中,钢缆对水塔拉力最小的是（
A
B
C
D
C
）A
B
C
D
答案
C
解析
将水塔视为杠杆，支点为水塔底部与地面的接触点（倾斜侧），阻力为水塔重力G，阻力臂L₂一定。钢缆拉力F为动力，其力臂L₁为支点到拉力作用线的垂直距离。由杠杆平衡条件F=G·L₂/L₁知，L₁越大，F越小。比较各选项，钢缆连接点越高、拉力方向使力臂越长时，L₁越大。假设C选项中钢缆连接点最高且拉力力臂最长，故拉力最小。
6. 小明用两种方法搬相同的书上楼:一是把所有书一起搬上楼;二是分多次先后将所有书搬上楼.若两种方法搬书的时间相同,则在用两种方法搬书过程中,他完成的物理量相同的是（
A.总功
B.有用功
C.机械效率
D.功率
B
）A.总功
B.有用功
C.机械效率
D.功率
答案
B
解析
首先分析两种搬书方法的特点。在两种方法中，书的重力不变，楼的高度也不变，根据有用功的计算公式$W_{有}=Gh$（$G$为物体重力，$h$为物体上升高度），可知有用功相同。
接着看总功，把书搬上楼时，人要克服自身重力做额外功，分多次搬书，人上楼的次数增多，克服自身重力做的额外功增多，根据总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$，可知总功不同。
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，由于总功不同，有用功相同，所以机械效率不同。
功率$P = \frac{W}{t}$，两种方法搬书时间$t$相同，但总功$W$不同，所以功率不同。
接着看总功，把书搬上楼时，人要克服自身重力做额外功，分多次搬书，人上楼的次数增多，克服自身重力做的额外功增多，根据总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$，可知总功不同。
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，由于总功不同，有用功相同，所以机械效率不同。
功率$P = \frac{W}{t}$，两种方法搬书时间$t$相同，但总功$W$不同，所以功率不同。
7. 用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是（
A
B
C
D
B
）A
B
C
D
答案
B
解析
A：动滑轮，$F = \frac{1}{2}G$
B：斜面，$FL = Gh$，$F = \frac{Gh}{L} = \frac{G × 2}{5} = \frac{2}{5}G$
C：杠杆，动力臂小于阻力臂，$F ＞ G$
D：定滑轮，$F = G$
最省力的是B
B
B：斜面，$FL = Gh$，$F = \frac{Gh}{L} = \frac{G × 2}{5} = \frac{2}{5}G$
C：杠杆，动力臂小于阻力臂，$F ＞ G$
D：定滑轮，$F = G$
最省力的是B
B
