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4. (★★★)(2025·济南)如图9.1-9为载有重物的家用“L”形小车的示意图，在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力F，使小车绕O点慢慢转动到图中虚线位置，忽略小车受到的重力，此过程中力F的大小 【 】
A.一直减小
B.一直增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
A.一直减小
B.一直增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
答案
A
解析
【解析】
将小车看作杠杆，O为支点，力F是动力，动力臂等于挡板长度，保持不变；重物对小车的压力为阻力，大小等于重物重力，始终不变。在小车绕O点转动过程中，阻力臂逐渐减小。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$F=\frac{F_2L_2}{L_1}$，因$F_2$、$L_1$不变，$L_2$减小，所以力F的大小一直减小。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂的判断
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的动态应用，需准确分析动力臂、阻力及阻力臂的变化情况，理清各量间的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
将小车看作杠杆，O为支点，力F是动力，动力臂等于挡板长度，保持不变；重物对小车的压力为阻力，大小等于重物重力，始终不变。在小车绕O点转动过程中，阻力臂逐渐减小。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$F=\frac{F_2L_2}{L_1}$，因$F_2$、$L_1$不变，$L_2$减小，所以力F的大小一直减小。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂的判断
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的动态应用，需准确分析动力臂、阻力及阻力臂的变化情况，理清各量间的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
5. (★★)如图9.1-10所示是小梦给父母曲臂端茶时的示意图，其中肱二头肌对前臂的拉力为动力，端着的托盘对手臂向下的作用力为阻力。下列与其属于同类的杠杆是【 】
A.筷子
B.羊角锤
C.核桃夹
D.瓶盖起子
A.筷子
B.羊角锤
C.核桃夹
D.瓶盖起子
答案
A
解析
【解析】
首先分析图中的杠杆：肱二头肌对前臂的拉力为动力，托盘对手臂的作用力为阻力，此时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。
再分析选项：
A. 筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B. 羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C. 核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D. 瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
因此与图中杠杆同类的是筷子，故选A。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的分类
【点评】
本题考查杠杆的分类，解题关键是判断动力臂与阻力臂的大小关系，结合生活中的杠杆实例进行分析。
【难度系数】
0.6
首先分析图中的杠杆：肱二头肌对前臂的拉力为动力，托盘对手臂的作用力为阻力，此时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。
再分析选项：
A. 筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B. 羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C. 核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D. 瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
因此与图中杠杆同类的是筷子，故选A。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的分类
【点评】
本题考查杠杆的分类，解题关键是判断动力臂与阻力臂的大小关系，结合生活中的杠杆实例进行分析。
【难度系数】
0.6
6. (★★★)“饸饹”是北方地区的一种面食，如图9.1-11所示为“饸饹”压制工具的简化图。按压手柄，活塞挤压面团形成一根根面条。“饸饹”的压制工具属于(填“省力”或“费力”)杠杆，选择按压手柄(填“A”或“B”)处更轻松。请你在图中画出施加在手柄上最小力F的示意图及其力臂L。
答案
省力
A
A
解析
【解析】
1. 杠杆类型判断：该压制工具的支点为O点，动力臂大于阻力臂，因此属于省力杠杆。
2. 按压位置选择：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。A点到支点O的距离比B点远，动力臂更长，所以按压A处更轻松。
3. 最小力及力臂绘制：连接OA，OA为最长力臂L；过A点作垂直于OA向下的力F，此为最小力。
【答案】
省力；A；（示意图：以O为支点，连接OA作为力臂L，过A点画垂直于OA向下的力F，标注F和L）
【知识点】
杠杆的分类；杠杆平衡条件应用
【点评】
本题结合生活中的面食压制工具考查杠杆知识，将物理原理与生活实际结合，需明确杠杆五要素，利用杠杆平衡条件分析，同时掌握杠杆最小力的画法。
【难度系数】
0.6
1. 杠杆类型判断：该压制工具的支点为O点，动力臂大于阻力臂，因此属于省力杠杆。
2. 按压位置选择：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。A点到支点O的距离比B点远，动力臂更长，所以按压A处更轻松。
3. 最小力及力臂绘制：连接OA，OA为最长力臂L；过A点作垂直于OA向下的力F，此为最小力。
【答案】
省力；A；（示意图：以O为支点，连接OA作为力臂L，过A点画垂直于OA向下的力F，标注F和L）
【知识点】
杠杆的分类；杠杆平衡条件应用
【点评】
本题结合生活中的面食压制工具考查杠杆知识，将物理原理与生活实际结合，需明确杠杆五要素，利用杠杆平衡条件分析，同时掌握杠杆最小力的画法。
【难度系数】
0.6
7. (★★★)我国古代《墨经》中把秤的支点到重物一端的距离称作“本”，把支点到杆一端的距离称作“标”，“重”“权”分别表示两侧的力，如图9.1-12所示。下列说法错误的是 【 】
A.“本”“标”表示的是力臂
B.“重”“权”增加相同的质量，左端会上扬
C.“重”减小时，应把“权”向右适当移动才能平衡
D.“本”“重”的乘积与“标”“权”的乘积相等时，杆秤平衡
A.“本”“标”表示的是力臂
B.“重”“权”增加相同的质量，左端会上扬
C.“重”减小时，应把“权”向右适当移动才能平衡
D.“本”“重”的乘积与“标”“权”的乘积相等时，杆秤平衡
答案
C
解析
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，对各选项逐一分析：
1. 选项A：“本”是支点到重物的距离（阻力臂），“标”是支点到权的距离（动力臂），因此“本”“标”表示力臂，A正确。
2. 选项B：设“重”为$G_1$，“本”为$L_1$，“权”为$G_2$，“标”为$L_2$，由图知$L_1＜L_2$，初始平衡时$G_1L_1=G_2L_2$，故$G_1＞G_2$。当“重”“权”增加相同质量$\Delta m$，左端力与力臂的乘积为$(G_1+\Delta mg)L_1=G_1L_1+\Delta mgL_1$，右端为$(G_2+\Delta mg)L_2=G_2L_2+\Delta mgL_2$。因$L_1＜L_2$，则$\Delta mgL_1＜\Delta mgL_2$，结合$G_1L_1=G_2L_2$，可知右端乘积更大，左端会上扬，B正确。
3. 选项C：“重”减小时，$G_1L_1$减小，为保持平衡，$G_2L_2$需减小，“权”$G_2$不变，应减小“标”$L_2$，即把“权”向左适当移动，C错误。
4. 选项D：根据杠杆平衡条件，当“本”“重”的乘积与“标”“权”的乘积相等时，杆秤平衡，D正确。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的平衡条件
【点评】
本题以古代杆秤为背景，考查杠杆平衡条件的应用，需明确“本”“标”“重”“权”对应的物理量，结合杠杆平衡条件分析各选项。
【难度系数】
0.6
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，对各选项逐一分析：
1. 选项A：“本”是支点到重物的距离（阻力臂），“标”是支点到权的距离（动力臂），因此“本”“标”表示力臂，A正确。
2. 选项B：设“重”为$G_1$，“本”为$L_1$，“权”为$G_2$，“标”为$L_2$，由图知$L_1＜L_2$，初始平衡时$G_1L_1=G_2L_2$，故$G_1＞G_2$。当“重”“权”增加相同质量$\Delta m$，左端力与力臂的乘积为$(G_1+\Delta mg)L_1=G_1L_1+\Delta mgL_1$，右端为$(G_2+\Delta mg)L_2=G_2L_2+\Delta mgL_2$。因$L_1＜L_2$，则$\Delta mgL_1＜\Delta mgL_2$，结合$G_1L_1=G_2L_2$，可知右端乘积更大，左端会上扬，B正确。
3. 选项C：“重”减小时，$G_1L_1$减小，为保持平衡，$G_2L_2$需减小，“权”$G_2$不变，应减小“标”$L_2$，即把“权”向左适当移动，C错误。
4. 选项D：根据杠杆平衡条件，当“本”“重”的乘积与“标”“权”的乘积相等时，杆秤平衡，D正确。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的平衡条件
【点评】
本题以古代杆秤为背景，考查杠杆平衡条件的应用，需明确“本”“标”“重”“权”对应的物理量，结合杠杆平衡条件分析各选项。
【难度系数】
0.6
8. (★★★)如图9.1-13甲所示是我国古代劳动人民运送巨木的劳动场景，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。简化装置如图9.1-13乙所示。(g取10N/kg)
(1)如图9.1-13甲所示，巨木下垫上圆木的目的是减小，支架下端垫有面积较大的石块的目的是。
(2)支架上的横杆属于(填“省力”或“费力”)杠杆，图9.1-14中与横杆是同类杠杆的是 【 】
(3)如图9.1-13乙所示，在横杆的一端用力抬起巨木时，沿(填“$F_{1}$”或“$F_{2}$”)方向用力会更省力。
(4)如果他们无法将巨木抬起，请提出一个有可能抬起巨木的改进方案：。
(1)如图9.1-13甲所示，巨木下垫上圆木的目的是减小，支架下端垫有面积较大的石块的目的是。
(2)支架上的横杆属于(填“省力”或“费力”)杠杆，图9.1-14中与横杆是同类杠杆的是 【 】
(3)如图9.1-13乙所示，在横杆的一端用力抬起巨木时，沿(填“$F_{1}$”或“$F_{2}$”)方向用力会更省力。
(4)如果他们无法将巨木抬起，请提出一个有可能抬起巨木的改进方案：。
答案
摩擦
减小压强
省力
C
$F_1$
将石块向巨木
方向移动，减小阻力臂
减小压强
省力
C
$F_1$
将石块向巨木
方向移动，减小阻力臂
解析
【解析】
(1) 巨木下垫上圆木，是通过变滑动为滚动来减小摩擦；支架下端垫面积较大的石块，是通过增大受力面积来减小压强。
(2) 支架上的横杆，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；图中C选项的杠杆动力臂大于阻力臂，与横杆是同类杠杆。
(3) 根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，$F_1$的力臂比$F_2$长，所以沿$F_1$方向用力更省力。
(4) 无法抬起巨木时，可通过减小阻力臂来改进，比如将石块向巨木方向移动，减小阻力臂。
【答案】
(1) 摩擦；减小压强
(2) 省力；C
(3) $F_{1}$
(4) 将石块向巨木方向移动，减小阻力臂（合理即可）
【知识点】
减小摩擦的方法；减小压强的方法；杠杆的分类及应用
【点评】
本题结合古代劳动场景，将摩擦力、压强、杠杆的相关知识与生活实际结合，考查学生对基础知识的理解与应用能力。
【难度系数】
0.6
(1) 巨木下垫上圆木，是通过变滑动为滚动来减小摩擦；支架下端垫面积较大的石块，是通过增大受力面积来减小压强。
(2) 支架上的横杆，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；图中C选项的杠杆动力臂大于阻力臂，与横杆是同类杠杆。
(3) 根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，$F_1$的力臂比$F_2$长，所以沿$F_1$方向用力更省力。
(4) 无法抬起巨木时，可通过减小阻力臂来改进，比如将石块向巨木方向移动，减小阻力臂。
【答案】
(1) 摩擦；减小压强
(2) 省力；C
(3) $F_{1}$
(4) 将石块向巨木方向移动，减小阻力臂（合理即可）
【知识点】
减小摩擦的方法；减小压强的方法；杠杆的分类及应用
【点评】
本题结合古代劳动场景，将摩擦力、压强、杠杆的相关知识与生活实际结合，考查学生对基础知识的理解与应用能力。
【难度系数】
0.6
