4.下雪后,道路结冰,影响交通安全。环卫工人除冰时用铁镐撬动大冰块,如图甲所示。在A点向上、向下用力都可以撬动冰块,在撬冰块时,铁镐相当于(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,支点是(选填“B”“C”或“D”)点。如图乙所示,最省力的是(选填“$F_{1}$”“$F_{2}$”“$F_{3}$”或“$F_{4}$”)。

4.省力 B $F_1$

【分析】
要解决这道题，需明确杠杆的支点判断、省力杠杆的判断依据，以及利用杠杆平衡条件分析最省力的动力。首先确定杠杆转动时绕着的固定点为支点；再比较动力臂和阻力臂的大小，动力臂大于阻力臂则为省力杠杆；最后根据杠杆平衡条件（阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小），找到最长动力臂对应的力，即为最省力的力。
【解析】
1. 判断支点：用铁镐撬冰块时，铁镐绕B点转动，因此支点是B点。
2. 判断杠杆类型：动力作用在A点，阻力是冰块对铁镐的作用力，作用在C点。动力臂是支点B到动力作用线的垂直距离，阻力臂是支点B到阻力作用线的垂直距离，此时动力臂大于阻力臂，所以该杠杆是省力杠杆。
3. 找最省力的力：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小（越省力）。作用点A到支点B的连线是最长的力臂，当力的方向与AB垂直时，力臂最大。观察图乙，$F_1$的方向与AB垂直，因此$F_1$的力臂最长，最省力。
【答案】
省力；B；$F_1$
【知识点】
杠杆分类；杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活除冰场景考查杠杆知识，重点考查支点判断、杠杆类型判断及杠杆平衡条件的应用，是杠杆部分的基础应用题目，需熟练掌握杠杆的基本概念和平衡条件。
【难度系数】
0.6

5.小荆准备利用实验探究杠杆的平衡条件。

(1)如图甲所示,在实验开始前应将杠杆左端的平衡螺母向移,使杠杆在水平位置平衡。这样做的主要目的是为了（填字母）。
A.便于测量力臂
B.便于测量力
C.便于挂钩码
(2)接着,小荆在如图乙所示杠杆两侧的A、B处,挂上了不同数量的相同钩码,此时杠杆在水平位置平衡;若在A、B下方各减挂一个相同的钩码,则杠杆在水平位置平衡。（均选填“能”或“不能”）
(3)如图丙所示,用大小为3 N的力F在C处用弹簧测力计竖直向上拉,若要保持杠杆在水平位置平衡,应该在A处挂上一个N的钩码。
(4)保持图丙中A处悬挂的钩码不变,将弹簧测力计拉力方向变为如图丁所示,若仍要保持杠杆在水平位置平衡,则F的大小将变。

5.(1)左 A (2)能 不能 (3)2 (4)大

【分析】
本题围绕杠杆平衡条件展开解题，思路如下：
(1) 实验前调节杠杆平衡时，平衡螺母向杠杆上翘的一端移动；杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，便于测量力臂。
(2) 判断杠杆是否平衡，需计算两侧“力×力臂”的乘积，乘积相等则平衡，否则不平衡；减钩码后重新计算两侧乘积，判断是否平衡。
(3) 利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入已知的力和力臂，计算A处钩码的重力。
(4) 斜拉弹簧测力计时，动力臂会变小，结合杠杆平衡条件分析拉力的变化。
【解析】
(1) 图甲中杠杆右端下沉，左端上翘，实验前应将平衡螺母向左移动，使杠杆在水平位置平衡；水平平衡时，力臂与杠杆重合，便于测量力臂，故选A。
(2) 设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$。图乙中，A处力与力臂的乘积为$4G×3L=12GL$，B处为$6G×2L=12GL$，两侧乘积相等，杠杆能在水平位置平衡；各减一个钩码后，A处乘积为$3G×3L=9GL$，B处为$5G×2L=10GL$，两侧乘积不等，杠杆不能平衡。
(3) 设每格长度为$L$，图丙中，弹簧测力计拉力$F=3N$，力臂为$2L$，A处钩码力臂为$3L$。根据杠杆平衡条件：$F×L_C = G×L_A$，代入得$3N×2L = G×3L$，解得$G=2N$。
(4) 图丁中，弹簧测力计斜拉时，动力臂比竖直拉时的力臂小；根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，因此拉力$F$的大小将变大。
【答案】
5.(1)左 A (2)能 不能 (3)2 (4)大
【知识点】
杠杆平衡条件；力臂；杠杆平衡判断
【点评】
本题是杠杆实验的基础题型，涵盖实验调平、平衡判断、力的计算及斜拉时力的变化，核心是熟练运用杠杆平衡条件，需明确力臂的概念及变化对力的影响。
【难度系数】
0.3