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9.(6分)如图为各种式样的剪刀，其中剪刀B属于杠杆；剪刀C在使用时手需要握住把手末端的阴影区，则其动力的作用点移动距离比阻力的作用点移动距离更；修剪树枝的最佳选择是剪刀（选填图中字母）。
答案
解：
剪刀B的刀刃长度大于把手长度，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
剪刀C手握住把手末端时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，省力杠杆费距离，因此动力的作用点移动距离比阻力的作用点移动距离更大；
修剪树枝需要省力，剪刀C的动力臂远大于阻力臂，省力效果最优，是最佳选择。
答案依次为：费力；大（长）；C。
剪刀B的刀刃长度大于把手长度，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
剪刀C手握住把手末端时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，省力杠杆费距离，因此动力的作用点移动距离比阻力的作用点移动距离更大；
修剪树枝需要省力，剪刀C的动力臂远大于阻力臂，省力效果最优，是最佳选择。
答案依次为：费力；大（长）；C。
10.(6分)如图所示,处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向（选填“左”或“右”）的压力,使用过程中,随着订书钉的减少,弹簧的压力将（选填“增大”“减小”或“不变”）；使用时为了更省力,手应该按住（选填“A”或“B”）位置按。
答案
解：
压缩状态的弹簧位于订书钉右侧，给订书钉一个向左的压力。
随着订书钉的减少，弹簧的压缩形变量逐渐减小，弹簧的弹力随形变量减小而减小，因此弹簧的压力将减小。
压订书机属于杠杆，支点在订书机尾部的转轴处，手按在A位置时的动力臂大于按在B位置的动力臂，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力、阻力臂不变时，动力臂越长动力越小，越省力，因此手应该按住A位置按。
答案依次为：左；减小；A。
压缩状态的弹簧位于订书钉右侧，给订书钉一个向左的压力。
随着订书钉的减少，弹簧的压缩形变量逐渐减小，弹簧的弹力随形变量减小而减小，因此弹簧的压力将减小。
压订书机属于杠杆，支点在订书机尾部的转轴处，手按在A位置时的动力臂大于按在B位置的动力臂，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力、阻力臂不变时，动力臂越长动力越小，越省力，因此手应该按住A位置按。
答案依次为：左；减小；A。
11.室内垃圾桶平放时桶盖关闭，不会使垃圾散发出异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图（如图所示），可确定（）
A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆
C.桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆
A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆
C.桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆
答案
D
解析
该垃圾桶存在两个工作杠杆：1. 脚踏板对应的杠杆：支点为踏板的转轴，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；2. 桶盖对应的杠杆：支点为桶盖与桶身的铰接位置，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。因此桶内有两个杠杆起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆。
12.(6分)如图甲所示,将手机放在水平桌面上的手机支架上保持静止,图乙、丙分别为空载和放上手机后的简化示意图。手机对支架的作用力可等效为图丙中的力$F_1$,其大小始终等于手机的重力。已知该手机支架重为3 N,$AB=BC=DE=0.5CD$,则支架的重心位于图丙中的(选填“1”或“2”)位置,该手机的重力不大于N。若将该手机旋转90度横放在支架上,则支架更不易倾倒,这是因为。
答案
解：
空载时支架保持静止，若重心位于1位置，重心在支点C的左侧，支架会在自身重力作用下绕C点向左倾倒，无法平衡，因此支架的重心位于图丙中的2位置。
设$AB=BC=DE=0.5CD = L$，则$CD=2L$，支架即将倾倒时以C为支点，根据杠杆平衡条件：
$G_{\mathrm{手机}} × AC = G_{\mathrm{支架}} × L_G$
其中$AC = AB + BC = 2L$，重心在2位置，重心到支点C的水平距离为$2L$，代入数据得：
$G_{\mathrm{手机}} × 2L = 3\ \mathrm{N} × 2L$
解得$G_{\mathrm{手机}}=3\ \mathrm{N}$，即该手机的重力不大于$3\ \mathrm{N}$。
将手机旋转90度横放在支架上，支架更不易倾倒，这是因为：增大了支撑面的面积，降低了整体的重心，支架的稳度增大。
答案依次为：$\boldsymbol{2}$；$\boldsymbol{3}$；增大了支撑面的面积，降低了整体重心，支架稳度更大。
空载时支架保持静止，若重心位于1位置，重心在支点C的左侧，支架会在自身重力作用下绕C点向左倾倒，无法平衡，因此支架的重心位于图丙中的2位置。
设$AB=BC=DE=0.5CD = L$，则$CD=2L$，支架即将倾倒时以C为支点，根据杠杆平衡条件：
$G_{\mathrm{手机}} × AC = G_{\mathrm{支架}} × L_G$
其中$AC = AB + BC = 2L$，重心在2位置，重心到支点C的水平距离为$2L$，代入数据得：
$G_{\mathrm{手机}} × 2L = 3\ \mathrm{N} × 2L$
解得$G_{\mathrm{手机}}=3\ \mathrm{N}$，即该手机的重力不大于$3\ \mathrm{N}$。
将手机旋转90度横放在支架上，支架更不易倾倒，这是因为：增大了支撑面的面积，降低了整体的重心，支架的稳度增大。
答案依次为：$\boldsymbol{2}$；$\boldsymbol{3}$；增大了支撑面的面积，降低了整体重心，支架稳度更大。
13.如图所示，运动会期间工作人员运送东西，将一根长为$L$、质量不计的木棒置于肩上$C$点，在木棒$A$端悬挂一个重为$G$的物体，他用手压住$B$端，使木棒保持水平平衡。移动木棒，改变$CB$的长度，该长度记为$x$，则木棒对肩膀的压力$F$随$x$的变化关系图像为（）
[A] [B] [C] [D]
[A] [B] [C] [D]
答案
解：
以C点为支点，根据杠杆平衡条件可得：
$G · AC = F_{\mathrm{手}} · x$
已知木棒总长为$L$，则$AC = L - x$，代入上式得：
$G(L - x) = F_{\mathrm{手}} · x$
解得手对木棒B端的压力：
$F_{\mathrm{手}} = \frac{G(L - x)}{x}$
木棒质量不计，竖直方向受力平衡，肩膀对木棒的支持力$F_{\mathrm{支}}$满足：
$F_{\mathrm{支}} = G + F_{\mathrm{手}}$
将$F_{\mathrm{手}}$代入得：
$F_{\mathrm{支}} = G + \frac{G(L - x)}{x} = \frac{GL}{x}$
木棒对肩膀的压力$F$与$F_{\mathrm{支}}$是一对相互作用力，大小相等，即$F=\frac{GL}{x}$，$F$与$x$成反比，随$x$增大而减小，为递减的反比例曲线，对应选项D。
答：该题选D。
以C点为支点，根据杠杆平衡条件可得：
$G · AC = F_{\mathrm{手}} · x$
已知木棒总长为$L$，则$AC = L - x$，代入上式得：
$G(L - x) = F_{\mathrm{手}} · x$
解得手对木棒B端的压力：
$F_{\mathrm{手}} = \frac{G(L - x)}{x}$
木棒质量不计，竖直方向受力平衡，肩膀对木棒的支持力$F_{\mathrm{支}}$满足：
$F_{\mathrm{支}} = G + F_{\mathrm{手}}$
将$F_{\mathrm{手}}$代入得：
$F_{\mathrm{支}} = G + \frac{G(L - x)}{x} = \frac{GL}{x}$
木棒对肩膀的压力$F$与$F_{\mathrm{支}}$是一对相互作用力，大小相等，即$F=\frac{GL}{x}$，$F$与$x$成反比，随$x$增大而减小，为递减的反比例曲线，对应选项D。
答：该题选D。
