4. 机械手臂是机器人技术领域中的自动化机械装置，能够接受指令，完成抓取、伸缩、旋转和升降等动作.某实验小组制作了如图甲所示的机械手臂模型，并安装在一辆小车上，其结构简图如图乙所示:工作时安装在小车上的底座可以在水平面内自由旋转，立柱和横臂可以在竖直面内自由旋转，手爪可以抓取不同方向、不同高度的物体.

(1)如图丙所示为手爪的示意图，拉动上方的细线，弯曲件AOBC可绕O点转动，弯曲件AOBC此时为杠杆，同时拉动两根细线手爪就可夹住物体，利用C点产生的力将物体举高.
(2)如图丁所示，电控组件的质量为500g，忽略小车、底座、立柱、横臂和手爪的重力，相关参数如图所示(单位:cm)，当机械手臂立柱竖直、横臂水平没有抓取物块时，为防止小车轮子脱离地面，所加配重至少为N.当此机械臂抓取正前方一个质量为200g的金属块，将其举高20cm，对金属块做功为J，在加上最小配重后，在立柱竖直、横臂最终水平状态下，为防止在抓取过程中小车轮子脱离地面，抓取物体的最大重力为N.在不增加器材的情况下，要想横臂最终保持水平位置并增加抓取物体的最大重力，可行的方法是. (g取10N/kg)

4.(1)费力 摩擦
(2)1.25 0.4 4.6875 将竖直的立柱向左侧转动

【分析】
首先分析手爪的杠杆类型：弯曲件AOBC绕O点转动，动力作用在细线，阻力为手爪夹物体的力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；C点夹住物体时，依靠摩擦力阻碍物体相对运动，实现举高物体。
对于第二问，需结合杠杆平衡条件、功的计算公式解决：
1. 无抓取物时，以小车轮子为支点，根据电控组件和配重的力矩平衡计算配重重力；
2. 对金属块做功利用W=Gh计算；
3. 有抓取物时，再次利用杠杆平衡条件，结合已知配重，推导最大物体重力；
4. 要增加最大抓取重力，需减小物体的力臂，通过调整立柱位置实现。
【解析】
(1) 手爪的弯曲件AOBC绕O点转动，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆；C点夹住物体时，利用C点产生的摩擦力阻碍物体下滑，将物体举高。
(2) ① 电控组件的重力：$G_{电}=m_{电}g=0.5kg×10N/kg=5N$；无抓取物时，以小车左轮子为支点，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入力臂关系得$5N×5cm=G_{配}×20cm$，解得$G_{配}=1.25N$；
② 对金属块做功：$W=G_{物}h=m_{物}gh=0.2kg×10N/kg×0.2m=0.4J$；
③ 有抓取物时，以小车左轮子为支点，根据杠杆平衡条件，代入数据解得最大重力为$4.6875N$；
④ 要增加最大抓取重力，需减小物体的力臂，可行方法是将竖直的立柱向左侧转动，缩短物体到支点的水平距离，减小物体的力矩，从而增大最大抓取重力。
【答案】
(1) 费力；摩擦
(2) 1.25；0.4；4.6875；将竖直的立柱向左侧转动
【知识点】
杠杆平衡条件、功的计算、摩擦力
【点评】
本题结合机械手臂模型，考查杠杆平衡条件、功的计算等知识，需要学生正确分析杠杆的支点与力臂，结合平衡条件解决实际问题，注重知识在生活中的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5