2025年中考物理一轮复习：简单机械、机械效率 专项练习

专题十二简单机械机械效率

考点1杠杆模型的构建与分析判断

考向1杠杆力臂作图

1.（2023湖南衡阳,18,2分）桔棒是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。

图乙是桔棒的简化示意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力Fi的力臂ho

2.[2022四川成都A,21（2）,2分]如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆,0为支

点，动力等效为Fi。请画出Fi的力臂Li。

考向2杠杆类型判断

3.（2023山东烟台,9,2分）筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一。如图所示,使用筷子时虽然费力

但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（）

A.用托盘天平B.用核桃夹

称质量夹核桃

C.用食品夹D.用撬棒

夹鸡蛋撬物体

4.（2023甘肃,12,2分）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择

（选填或"C”）剪刀，这样选择的目的是（选填“省力”“省距离”或“省功”）。

ha'

ABC

考向3杠杆动态分析

5.（2022江苏泰州,39,3分）建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作的斜拉索

大桥模型,她用长30cm、重5N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔。OA可绕O点转

动,A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种（填简单机械名称），保持桥面水平，细

线对OA的拉力F=N;将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是。

由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。

6.（2022江苏扬州,26,4分）某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手

臂水平,A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。

（1）以O为支点，请在图中作出动力F的力臂L

（2）该同学质量为50kg,则墙壁对人的支撑力约为No

⑶若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上,支撑力F如何变化?，并说明理

由O

考向4杠杆最小动力分析与作图

7.（2023四川南充,20,2分）如图甲是小菁自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙,0

为支点,F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力Fi的示意图及其力臂Li。

8.[2023江苏苏州,22（3）,2分]图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力Fi和阻力F2的力臂L2o

考点2杠杆平衡条件的应用

考向1简单计算

9.（2023江苏连云港,3,2分）如图所示，每个钩码的质量为50g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1

个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（）

IIT

A.杠杆仍水平平衡

B.杠杆的左边向下倾斜

C.杠杆的右边向下倾斜

D.将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡

10.（2023河北,25,3分）在均匀直尺的中央挖一小凹槽，把一个薄金属片一端插入橡皮中，另一端支在直

尺的凹槽内制成一个简易‘天平"。静止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一个相同的小盘，在小盘中

倒入质量不等的大米和小米，调整小盘在直尺上的位置，使直尺再次水平平衡。如图所示。由图可知，大

米的质量_______（选填“大于”或“小于”）小米的质量。F是左盘对直尺施加的力,请在图中画出F的力

臂。现向左盘中再加入少量大米，写出一种能够使直尺恢复平衡的方法:o

।N।小盘

I

1-橡皮

考向2杠杆平衡的计算

11.（2022北京,26,4分）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图

甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行,可抽象成如图乙所示

的杠杆模型,地面对脚的力作用在。点，对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为

750N,OA长为1m,OB长为1.5m。

甲

0AB

R------•---

乙

丙

（1）图乙中，地面对手的力Fi与身体垂直，求Fi的大小。

⑵图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体

与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与Fi的大

小关系。

12.（2023浙江杭州,34,6分）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置

和水平晾杆的竖直钢丝绳,水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分

别与1号、7号孔中心对齐。现把重为30N的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力,不计摩

擦和空气阻力）。

顶盒

I^T~

/甲/乙

IO。O°O水平晾杆

1234167

I

⑴绳甲对晾杆的拉力为FT,绳乙对晾杆的拉力为F乙，则F巾F乙（选填“大于”“等于”或“小于”

（2）此时绳甲对晾杆的拉力F甲为多少？

⑶闭合开关,牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升L2m,用时10s,此过程该装置牵引钢丝绳做

功的功率是多少？

考点3探究杠杆平衡条件

13.（2022河南,18,6分）在探究杠杆平衡条件的实验中：

⑴将装置放在水平桌面上，静止时如图甲所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向（选填

“左”或“右”）调节。

丙

⑵实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表中。图乙是第3次

杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为，②为。

阻力臂

实验次数动力Fi/N动力臂li/m阻力F2/Nh/m

12.50.220.25

220.151.50.2

31.50.1①②

（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件:。

（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图丙所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出用弹簧

测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了。在测量拉力F的力臂时,小组内有不同

的意见，你认为拉力F的力臂应为（选填“OA”“OB”或“AB”）。

考点4滑轮、滑轮组的特点

14.（2022广东,6,3分）分别使用下列四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是

15.（2022山东枣庄,27,2分）如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升，请画出滑轮组绕绳方法。

考点5斜面的特点

16.（2022山东威海,9,2分）如图所示,为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了

AB、CD两个斜面用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用

同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（）

A水平地面c

A.沿斜面AB推动更省力

B.沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多

C.无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同

D.沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大

考点6功、功率、机械效率概念的理解

17.（2021湖北宜昌,8,2分）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（）

A.效率越高的机械，功率越大

B.做功越多的机械，功率越大

C.做有用功越多的机械，效率越高

D.功率越大的机械，做功越快

考点7机械效率的相关计算

考向1纵向使用滑轮组

18.（2023四川成都B,4,2分）（多选）如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子,使物体M在水平地面匀速

移动，地面ab、be粗糙程度不同。物体M重为400N,动滑轮重为5N,ab=2m,bc=3m。物体M从a点

到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑

轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（）

A.绳子自由端移动的距离为15m

B.拉力F做的功为840J

C.拉力F在ab段做的额外功等于在be段做的额外功

D.物体从ab段到be段，滑轮组的机械效率变大

19.（2023山东烟台,26,11分）在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建,建筑工

人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中,工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速

提起6m,电动机牵引绳子的拉力F为2400N,每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg,求：

电动机

乙

⑴拉力F做功的功率；

⑵滑轮组的机械效率（小数点后保留1位小数）；

⑶为了一次能提升更多的水泥,物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图

乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大,电动机牵引绳子的拉力仍为2400N,吊篮及动

滑轮的总重力为200N,不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥?

考向2横向滑轮组

20.（2022福建,20,2分）如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是；汽车被匀速拉动

时,作用在绳子上的拉力F为1000N,滑轮组的机械效率为80%,则汽车受到的摩擦力为No

考向3斜面的机械效率

21.（2023江西,16,8分）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力

多了。某同学用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为20kg,斜面长3m,斜面高1.2

m,g=10N/kgo求：

（1）箱子受到的重力；

⑵箱子受到的摩擦力；

⑶斜面的机械效率；

（4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。

考向4组合机械

22.（2021四川成都B,4,2分）（多选）工人用如图所示装置把重为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2

m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30。）,用时20So工人对绳子的拉力为400N,动滑轮重为20N,

不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（）

A.绳子对物体的拉力为780N

B.绳子对物体做的功为4000J

C.工人做功的功率为100W

D.整个装置的机械效率为62.5%

23.（2022山东威海,28,9分）为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增

添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水

平,与栏杆M接触点为0;用沙袋将木棒B端压在栏杆N上,在木棒A端吊装滑轮组。0A：OB=1：2,

每个沙袋重300N,每个滑轮重24N。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计）

⑴若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？

⑵若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5mo

求:①滑轮组的机械效率。

②滑轮组对绳AC的拉力。

考点8机械效率的测量

24.（2022海南,19,9分）小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾

斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关,便与实

验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。

（1）测量斜面的机械效率，需要的测量工具是

（2）请设计出实验数据记录表。

（3）准备动手实验时，有小伙伴提出,斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探究斜面

的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持不变，这里采用的科学研究方法

是。

3年模拟

5-3基础练

时间:30分钟

一、选择题（每小题2分，共10分）

1.（2023湖北黄冈、孝感、咸宁）如图是我国古代劳动人民运送巨木的情景。他们通过横杆、支架、悬

绳、石块等洛巨木的一端抬起，垫上圆木照其移到其他地方。下列说法正确的是（）

A.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省距离

B.缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，更有利于将巨木抬起

C.支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大对地面的压力

D.巨木下垫上圆木是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦

2.（2022广西北部湾）如图所示的各种工具，正常使用时省力的是（）

1A.定滑轮0B.动滑轮

三余

JC.筷子女司FD.船桨

3.（2023江苏连云港）下列关于机械效率的说法正确的是（）

A.越省力的机械，机械效率越高

B.做功越快的机械,机械效率越高

C.所做有用功越多的机械,机械效率越高

D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高

4.（2023广东广州）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高

0.5m,水瓶对绳a的拉力为Fi=30N,绳b对人的拉力为F2=480N。此过程（）

滑轮.

绳a、［绳

水瓶3令人

A.有用功为300J

B.Fi做的功等于F2做的功

C.F1做的功小于F2做的功

D.滑轮组的机械效率为80%

5.（2023湖南常德）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N（不计绳重、轮重

和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（）

A.F甲=200N,并向上移动4mB.F甲=100N,并向上移动2m

C.F乙=200N,并向上移动1mD.F乙=400N,并向上移动1m

二、填空题（每空1分，共5分）

6.（2023安徽）如图1,爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠

杆,不计杠杆自重的影响，若小红的质量为15kg,则爸爸的质量为kgo

0.3m1.2m

图2

7.（2023天津）图1是我国古代汲水装置——桔棒，图2是它水平静止时的简化模型，该装置是

（填简单机械名称）;此时配重物重力为Gi,水桶重力为G2,h：h=2：1,若不计杆重，则

Gi：G2=________

8.（2023山东济宁）两个滑轮按如图所示的方式组合用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左

匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N,则拉力F的功率为W,滑轮组的机械效率

为________

三、作图题（2分）

9.（2023四川成都A,节选）植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲，小高正在

用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,0为支点，请在图乙中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F

的力臂L。

四、实验题（5分）

10.（2023湖北武汉）在探究杠杆平衡条件的实验中（g取10N/kg）:

⑴调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两

侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码,使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下Fl、F2、11、12的数值。重

做几次实验，部分实验数据如表所示。

动力动力臂阻力阻力臂

次数

Fi/Nli/cmF2/Nh/cm

13.05.01.510.0

22.015.02.015.0

31.025.02.510.0

...................................

由表中数据可得,Fl、F2、h、12之间的关系式是

..............................................................Q...............................................................

IIIIIIIIIIIII1IIIIIIIIIIII1上1IIIIIIIIIIIIhJIII|IIIIIIII-

H2520151050510152025f*

(2)①在第⑴问的某次实验中,杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲

所示位置静止时,弹簧测力计的示数是No

②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计,在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠

杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F=1.5N,请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆

的拉力F的示意图及其力臂1。

五、计算题(第11题5分，第12题8分洪13分)

11.(2023安徽)如图,一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率用弹簧测力计

连接细绳，跨过定滑轮将重为6N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6m,物体上升的高度为0.3m,弹簧测力

计的示数为4N。求此过程中

(1)做的有用功；

(2)该装置的机械效率。

12.(2022湖南张家界)天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄,

公路全长大约10km,公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现

省委省政府提出的“立标打样”“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动

客车,客车满载时总质量为6000kgo现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率,4m/s的速度

沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变,g取10N/kg）请

完成下列问题：

⑴整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？

⑵盘山公路的机械效率为多少？

⑶整个过程中，电动机的牵引力为多少?汽车受到的阻力为多少？

5-3提升练

时间:30分钟

一、选择题（每小题2分，共10分）

1.（2022湖南邵阳）某天,“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对

“物理”大师说:“看，我能提起很重的物体哦（如图）!”“物理”大师竖起大拇指说:“真厉害!其实，你的前臂就

是物理学中的一根杠杆。，，以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析合理的是（）

A.前臂杠杆的支点。在肘关节处

B.肱二头肌给槎骨的力Fi是阻力

C.重物给前臂的力F2是动力

D.前臂是一根省力杠杆

2.（2022浙江宁波）“美好的一天，从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校

园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱（含箱内物体）受到的重力G如

图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙的Fi、F2,你的判断是（）

A.Fi可能,F2不可能B.Fi不可能,F2可能

C.Fi和F2都可能D.Fi和F2都不可能

3.（2023天津）（多选）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为Gi的物体,

额外功与有用功之比为1：3;再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2：5。

若不计绳重和摩擦，则（）

A.Gi：G2=2：5

B.Gi：G2=l：3

C.先后两次滑轮组的机械效率之比为3：4

D.先后两次滑轮组的机械效率之比为5：6

4.（2022湖北随州）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所

示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块（重力为G）被匀速拉升

的高度为h（不考虑滑轮自重、绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（）

A.M是动滑轮

B.拉力F=2G

C.拉力F做的功为3Fh

D.拉力F移动的速度与配重水泥块上升的速度相同

5.（2023湖南常德）如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀门就

会被拉开。如0B=2m,OA=0.5m,阀门的底面积S=2cn?,锅炉内气体压强的安全值p=6xl（）5Pa（杠杆的

重力,摩擦均不计,po=lxl（）5Pa）,则B所挂重物的重力是（）

A.20NB.25NC.30ND.120N

二、填空题（每空1分，共5分）

6.（2023广东广州）图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中杠杆AB,移动支架，可使支点O

在AB间移动。杆水平静止，忽略杆重。

（1）人对杆的压力为Fi,绳对杆的拉力为F2,F1、F2竖直向下，

①在图2中画出Fi的力臂11；

②F2的力臂12=（用Fl、F2、11表示）。

⑵同一石头仍悬挂在杆B端,人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆仍保持

水平静止，支点O应向（选填端移动。

匕Q4硬杆、_看B幅A\头（）k\B

图1图2

7.（2022湖南怀化）体积相同的实心物块甲和乙，它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的左右两端，保

持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比为1：2,则AO：OB=，若将甲、乙如图所示同时浸没在

水中,则杠杆端将下降。（选填"A”或"B”）

三、作图题（每题2分，共4分）

8.（2023甘肃）如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。

9.（2022辽宁阜新）如图所示,一木箱放在水平地面上用最小的力F使其向左翻转，请画出支点O和最小

力F及其力臂L的示意图。

左右

四、计算题（每题8分，共16分）

10.（2023湖南长沙）如图，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器，已知动滑轮的质量

为5kg,每个杠铃片的质量为10kgo不计绳重和摩擦,g取10N/kg,小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳

子提升杠铃片的过程中，求：

4

⑴杠铃片在0.5s内上升0.2m,杠铃片的速度;

⑵动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小;

⑶动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片上升了04m,在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。

11.（2022湖南郴州）如图所示用细线将一质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用

细线悬挂在杠杆的C处;质量为0.5kg的物体B（B不溶于水）用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸

没于水中静止时,杠杆恰好在水平位置平衡。此时C、D到0点的距离分别为20cm、30emo（g取10

N/kg）求：

⑴物体A的重力；

⑵细线对物体B的拉力；

⑶物体B的体积。

5年中考

1.答案如图

2.答案如图所示

3.C

4.答案A省力

5.答案杠杆5变小

6.答案(1)见图1

(2)187.5(3)变大动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力(人的重力)大小不变，根据杠杆平衡条件可知支

撑力会变大

7.答案

B

8.答案如图所示:

9.C

10.答案小于如图所示将左盘向O点移动(其他答案，合理即可)

小米，