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4. (★★)杠杆处于平衡状态时，下列说法正确的是 【 】
A.动力和阻力的大小一定相同
B.动力臂一定等于阻力臂
C.若动力为阻力的$\frac{1}{2}$，则动力臂为阻力臂的2倍
D.支点一定在动力作用点和阻力作用点之间
A.动力和阻力的大小一定相同
B.动力臂一定等于阻力臂
C.若动力为阻力的$\frac{1}{2}$，则动力臂为阻力臂的2倍
D.支点一定在动力作用点和阻力作用点之间
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：
A. 动力和阻力大小不一定相同，只有当动力臂等于阻力臂时，二者才相等，故A错误；
B. 动力臂不一定等于阻力臂，动力与阻力大小不同时，力臂也不同，故B错误；
C. 若$F_1=\frac{1}{2}F_2$，代入平衡条件可得$\frac{1}{2}F_2L_1=F_2L_2$，化简得$L_1=2L_2$，即动力臂为阻力臂的2倍，故C正确；
D. 支点不一定在动力作用点和阻力作用点之间，如镊子的支点在一端，动力和阻力作用点在同侧，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，需准确理解杠杆平衡条件的内涵，明确杠杆的力、力臂及支点的位置关系，避免概念混淆。
【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：
A. 动力和阻力大小不一定相同，只有当动力臂等于阻力臂时，二者才相等，故A错误；
B. 动力臂不一定等于阻力臂，动力与阻力大小不同时，力臂也不同，故B错误；
C. 若$F_1=\frac{1}{2}F_2$，代入平衡条件可得$\frac{1}{2}F_2L_1=F_2L_2$，化简得$L_1=2L_2$，即动力臂为阻力臂的2倍，故C正确；
D. 支点不一定在动力作用点和阻力作用点之间，如镊子的支点在一端，动力和阻力作用点在同侧，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，需准确理解杠杆平衡条件的内涵，明确杠杆的力、力臂及支点的位置关系，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
5. (★★)图9.1-4所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是 【 】
答案
C
解析
【解析】
判断杠杆类型的关键是比较动力臂和阻力臂的大小：动力臂大于阻力臂的是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。
A.核桃夹，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
B.开瓶器，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
C.食品夹，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
D.羊角锤，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。
因此属于费力杠杆的是C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的分类
【点评】
本题考查杠杆的分类，解题的关键是准确判断各工具使用时动力臂和阻力臂的大小关系，区分省力杠杆和费力杠杆。
【难度系数】
0.6
判断杠杆类型的关键是比较动力臂和阻力臂的大小：动力臂大于阻力臂的是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。
A.核桃夹，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
B.开瓶器，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
C.食品夹，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
D.羊角锤，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。
因此属于费力杠杆的是C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的分类
【点评】
本题考查杠杆的分类，解题的关键是准确判断各工具使用时动力臂和阻力臂的大小关系，区分省力杠杆和费力杠杆。
【难度系数】
0.6
6. (★★)(2025·山东)小明使用筷子夹菜时，发现可将筷子视为杠杆。他用学过的杠杆知识对其中一根筷子做了分析，如图9.1-5所示。以下选项错误的是 【 】
A.$F_{1}$为动力
B.$L_{1}$为动力臂
C.$F_{2}$为阻力
D.$L_{2}$为阻力臂
A.$F_{1}$为动力
B.$L_{1}$为动力臂
C.$F_{2}$为阻力
D.$L_{2}$为阻力臂
答案
D
解析
【解析】
使用筷子夹菜时，支点为O：
$F_1$是手对筷子的作用力，使筷子绕O转动，属于动力，A选项正确；
$L_1$是从支点O到$F_1$作用线的垂直距离，属于动力臂，B选项正确；
$F_2$是菜对筷子的作用力，阻碍筷子绕O转动，属于阻力，C选项正确；
阻力臂是从支点O到$F_2$作用线的垂直距离，而$L_2$不是该垂直距离，因此$L_2$不是阻力臂，D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的五要素；力臂的定义
【点评】
本题考查杠杆五要素的判断，需明确动力、阻力的作用效果差异，准确理解力臂是“支点到力的作用线的垂直距离”，避免误将支点到力的作用点的距离当作力臂。
【难度系数】
0.6
使用筷子夹菜时，支点为O：
$F_1$是手对筷子的作用力，使筷子绕O转动，属于动力，A选项正确；
$L_1$是从支点O到$F_1$作用线的垂直距离，属于动力臂，B选项正确；
$F_2$是菜对筷子的作用力，阻碍筷子绕O转动，属于阻力，C选项正确；
阻力臂是从支点O到$F_2$作用线的垂直距离，而$L_2$不是该垂直距离，因此$L_2$不是阻力臂，D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的五要素；力臂的定义
【点评】
本题考查杠杆五要素的判断，需明确动力、阻力的作用效果差异，准确理解力臂是“支点到力的作用线的垂直距离”，避免误将支点到力的作用点的距离当作力臂。
【难度系数】
0.6
1. (★★)使用燕尾夹时可将其视为杠杆，如图9.1-6所示，当用力向下按压C点时可使夹子张开，此过程可将图中的(填字母)点视为支点。
答案
A
解析
【解析】
当用力向下按压C点使夹子张开时，燕尾夹的杠杆部分绕着A点转动，根据支点的定义，杠杆绕着转动的固定点叫做支点，可知此过程中A点为支点。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的支点
【点评】
本题结合生活中的燕尾夹考查杠杆支点的判断，需明确杠杆转动时绕着的固定点即为支点，注重物理概念在生活实际中的应用考查。
【难度系数】
0.6
当用力向下按压C点使夹子张开时，燕尾夹的杠杆部分绕着A点转动，根据支点的定义，杠杆绕着转动的固定点叫做支点，可知此过程中A点为支点。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的支点
【点评】
本题结合生活中的燕尾夹考查杠杆支点的判断，需明确杠杆转动时绕着的固定点即为支点，注重物理概念在生活实际中的应用考查。
【难度系数】
0.6
2. (★★)(2025·泸州)随着科技发展，机器人开始走进人们的生活。如图9.1-7所示，机器人托着茶杯处于静止状态。请你画出茶杯对机器人手的压力$F_{压}$及其力臂L(以机器人手肘O为支点)。
答案
解析
【解析】
1. 绘制压力$F_{压}$：压力的作用点在机器人手与茶杯的接触面上，方向垂直于手向下，过作用点沿垂直于手的方向画一条带箭头的线段，标注$F_{压}$；
2. 绘制力臂L：以O为支点，从O点向$F_{压}$的作用线作垂线段，标注该垂线段为L。
【答案】
按上述步骤作出压力$F_{压}$（作用点在接触面，方向垂直手向下）和力臂L（O到$F_{压}$作用线的垂线段）的示意图。
【知识点】
压力的示意图、力臂的画法
【点评】
本题考查压力与力臂的作图，需明确压力的方向（垂直于接触面指向被压物体）及力臂的定义（从支点到力的作用线的垂直距离），侧重对基本作图技能的考查。
【难度系数】
0.6
1. 绘制压力$F_{压}$：压力的作用点在机器人手与茶杯的接触面上，方向垂直于手向下，过作用点沿垂直于手的方向画一条带箭头的线段，标注$F_{压}$；
2. 绘制力臂L：以O为支点，从O点向$F_{压}$的作用线作垂线段，标注该垂线段为L。
【答案】
按上述步骤作出压力$F_{压}$（作用点在接触面，方向垂直手向下）和力臂L（O到$F_{压}$作用线的垂线段）的示意图。
【知识点】
压力的示意图、力臂的画法
【点评】
本题考查压力与力臂的作图，需明确压力的方向（垂直于接触面指向被压物体）及力臂的定义（从支点到力的作用线的垂直距离），侧重对基本作图技能的考查。
【难度系数】
0.6
3. (★★)如图9.1-8所示是搬运石块的独轮车，设车和石块的总重G=900N，运石块时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是m，F的大小至少是N。
答案
1.3
208
208
解析
【解析】
以O为支点，动力F的力臂是支点O到F作用线的垂直距离，由图可知该力臂为1.3m；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入数据：$F×1.3m = 900N×0.3m$，解得$F=\frac{900N×0.3m}{1.3m}≈208N$。
【答案】
1.3；208
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂的判断
【点评】
本题考查杠杆的省力应用，需准确确定动力臂与阻力臂，利用杠杆平衡条件求解最小力，明确当力的方向与力臂垂直时，力的大小最小。
【难度系数】
0.6
以O为支点，动力F的力臂是支点O到F作用线的垂直距离，由图可知该力臂为1.3m；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入数据：$F×1.3m = 900N×0.3m$，解得$F=\frac{900N×0.3m}{1.3m}≈208N$。
【答案】
1.3；208
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂的判断
【点评】
本题考查杠杆的省力应用，需准确确定动力臂与阻力臂，利用杠杆平衡条件求解最小力，明确当力的方向与力臂垂直时，力的大小最小。
【难度系数】
0.6
