2025中考九年级物理《简单机械》复习学案及典型习题（含详解）

2025中考九年级物理简单机械专题复习学案及典型习题

-知识清单+方法清单

模块一杠杆

知识清单小

一、杠杆

1.杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点o转动，这根硬棒就是杠杆。注意硬棒成为杠杆

要满足以下条件：

（1）要有的作用。例如，撬棒在没有使用时只是一根硬棒，而不是一个杠杆；

（2）能绕固定点转动。杠杆在力的作用下，是绕固定点转动的，不是整体向某个方向运动的；

（3）是硬棒。受力不发生形变或不易发生形变。

2.描述杠杆特征的五个要素

以用撬棒撬物体为例进行分析。

（1）描述杠杆的“五要素”

①支点：杠杆绕着转动的点。；

②动力：使杠杆转动的力为；

③阻力：阻碍杠杆转动的力凡；

④动力臂：从支点到动力的距离/i;注意“力的作用线”是指过力的作用点沿力的

方向所画的直线，常用虚线表示。

⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离/2。

（2）透析杠杆五要素

①支点：__________在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；同一杠杆，使

用方法不同，支点位置___________改变。（以上均选填“一定”或“可能”）

②动力与阻力：作用点___________在杠杆上（选填“一定”或“可能”），分别使杠杆向

方向转动（选填“相反”或“相同”），动力和阻力是相对的，一般把人对杠杆施加的作用力称为动

力。

③力臂：是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离；力臂在杠杆上(选

填“一定”或“不一定”)，如图中/1、方若力的作用线过支点，则力臂为

3.杠杆作图

(1)力臂的画法

步骤画法图示

第一步：假设杠杆转动，杠杆上相对静止

确定支点。的点即为支点

从动力、阻力作用点沿力的方向

第二步：确定动力

(或反方向)分别画直线，即为

和阻力的作用线

动力、阻力的作用线

第三步：画出从支点向力的作用线作垂线，支

动力臂和阻力臂点到垂足间的距离为力臂

(2)画杠杆的力臂时需要注意的事项

①力臂是支点到力的作用线的距离，是支点到力的作用线的垂线段，不能把力的作用点到支点的

距离作为力臂，不要出现如图所示的错误。

'F

不是作用点到支点的距离不是支点到作用线端点的距离不是垂足到作用点的距离

②如图所示，当表示力的线段比较短时，过支点无法直接作出垂线段，可将力的作用线延长，然

后过支点作延长线的垂线段，即为力臂。相当于数学作图中的辅助线。

（3）已知力臂画力：如图所示，已知动力臂/1、阻力B，请根据力臂画出动力西。

□

步骤画法图示

根据动力作用线过动力臂的末端点且与动

第一步：确।

力臂垂直，画一条经过动力臂末端点且垂

定力的作用

直于动力臂的直线，这就是动力作用线7匚

线□

第二步：确定动力必然作用在杠杆上，所以动力作用线.JR1

/'5

力的作用点与杠杆的交点A就是动力作用点

/匚□

动力与阻力使杠杆转动的方向相反，而该

第三步：画出

杠杆的阻力&使杠杆逆时针转动，则动力

力的方向，并

月应使杠杆顺时针转动，即已的方向向

尸2,

标注

上□1

二、杠杆的平衡条件

1.杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。

2.探究杠杆的平衡条件

【提出问题】杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？

【实验设计】

（1）杠杆是否平衡是由动力、阻力、动力臂和阻力臂共同决定的。为了研究其平衡条件，可以在杠杆

处于平衡状态时，分别测出动力6、阻力入、动力臂/i和阻力臂方然后经过大量的数据对比，归纳出其

平衡条件。

（2）实验器材：杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计。

【进行实验与收集证据】

（1）把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。

1!1IIIII1I1111I111«1「.............111!

li!)"15105105i1(1520

(2)在支点两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，如图所

示。这时杠杆两侧受到的作用力分别等于两侧钩码所受的重力，力臂为悬挂点到支点的距离。

(3)设右边的钩码对杠杆施的力当作动力乃，左侧钩码对杠杆施的力当作阻力尸2；测出杠杆在

水平位置平衡时的动力臂匕和阻力臂上；将B、尸2、Li、上的数据填入表中。

(3)改变动力品和阻力臂L的大小，相应调节阻力B和阻力臂心，再做几次实验。

实验次数动力Fi/N动力臂Zi/cm阻力/2/N阻力臂ZVcm

1210120

2310215

345120

(4)实验数据

【分析论证】实验结果表明，动力臂越长，需要的力越小；动力臂越短，需要的力越大。二者之

间是关系。

［实验结论］杠杆的平衡条件是：O

【交流与评估】

①杠杆在水平位置静止的目的：一是使杠杆的在支点，以消除杠杆自身重力对实验

的影响。二是便于直接读出__________o

②多次测量获得多组实验数据的目的：避免偶然性，获得普遍性的结论。

③在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。挂钩码后，不能再调节平衡螺母。

④弹簧测力计要沿竖直方向施加力的目的：便于直接从杠杆上读出力臂。

3.杠杆的平衡条件

(1)杠杆平衡时，动力x动力臂=阻力x阻力臂

公式表示：,这就是阿基米德发现的杠杆原理。

(2)注意：

①杠杆是否平衡，取决于力和力臂的；若乘积相等就平衡，否则沿着乘积大的那端

转动。

②注意单位统一：在应用杠杆平衡条件时动力和阻力的单位要统一（单位用N）,动力臂和阻力

臂的单位也要统一（单位用m或cm）。

4.杠杆最小力作图

甲乙

丙

要用最小的力使得杠杆在如图甲所示的位置平衡，根据杠杆平衡条件％/i=F2l2,因为此

时的阻力和阻力臂是不变的，所以只要此时的动力臂/i最大，则动力的就最小。如图乙所示，当力

的作用点在8点，且力垂直于08,方向向上时，动力臂最大，则动力最小。如图丙所示，力产也能

使杠杆平衡，但因为0A不是最大力臂，所以厂不是最小的力，是错误的。

三、生活中的杠杆

根据动力臂和阻力臂/2之间的大小关系及用途的不同，杠杆可以分为三类一一省力杠杆、费力

杠杆和等臂杠杆。

省力杠杆费力杠杆等臂杠杆

之八

不意图0

.£

、，/F'4F,

力臂关系h>hh<hh=h

力的关系F1<F2Fy>F?F1=F2

杠杆转动时移动动力尸1移动的距离大动力尸1移动的距离小动力尸1移动的距离等

距离的关系于阻力后移动的距离于阻力尸2移动的距离于阻力&移动的距离

不省力也不省距离，不

特点省力费距离费力省距离

费力也不费距离

撬棒、开酒瓶的起子、钓鱼竿、镣子、筷子、托盘天平、跷跷板、定

应用

扳手、钢丝钳等理发剪子等。滑轮

方法清单

考向01杠杆杠杆作图

【例题1】有关杠杆的说法正确的是（）

A.作为杠杆一定要有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的

B,杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和

C.使用杠杆可以省力，有的杠杆既可省力，又可省距离

D.从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂

方法技巧

1.支点是杠杆绕固定点转动的点，所以判断支点位置关键是看杠杆绕着哪个点转动。

2.力臂作图（画力臂的方法）

（1）找到支点，确定力的作用点和方向；（2）作出力的作用线；（3）从支点向力的

作用线作垂线段；（4）标出力臂。

3.画力臂的注意事项

（1）力的作用点一定在杠杆上，但力臂不一定在杠杆上。对于直杠杆而言，当力的作

用线垂直于杠杆时，力臂与杠杆重合。

（2）当表示力的线段比较短时，可将力的作用线延长，延长部分要用虚线表示。

（3）力臂通常有三种表示方法。

4.最小力作图

找最长动力臂的方法：根据杠杆平衡条件画出最小力的实质是寻找最大力臂。

（1）如果动力作用点已经给出，则支点到动力作用点的距离就是可作出的最长的动力

臂；（2）如果动力作用点没有确定，则选择杠杆上离支点最远的点作为动力作用点，支点

到动力作用点的距离即为可作出的最长的动力臂。

【训练1-1】“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：“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重物的过程中，分析合理的是（）

肱二为

梯骨

A.前臂杠杆的支点。在肘关节处B.肱二头肌给横骨的力Q是阻力

C.重物给前臂的力/2是动力D.前臂是一根省力杠杆

【训练1-2】如图所示是用瓶起子打开瓶盖的情境，开启过程中某时刻，可将瓶起子看作一个杠

杆（忽略杠杆所受重力），用“。”表示支点位置，手施加的力为动力回（方向垂直杠杆），杠杆

所受阻力为巳（方向垂直杠杆），能表示此时支点、动力和阻力的示意图是（）

CD

【训练1-2】图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力Q和阻力&的力臂乙2。

考向02探究杠杆平衡条件

【例题2】（2024.新疆•中考真题）“探究杠杆的平衡条件”的实验中:

（1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点。的（填“左”

或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母

向（填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡；

（2）实验时，如图乙所示，在8点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N,用弹簧测力计在A点斜

向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为。时，弹簧

测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为N,夹角。为度;

(3)上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，

弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为3,则弹簧测力计的示数可能为(填

“2.9”或"3.1")No

方法技巧实验注意事项

1.在挂钩码时，左、右两侧钩码数量一般不要相同。

2.实验过程中，不能再调节杠杆两端的平衡螺母，否则会破坏杠杆原来的平衡。

3.实验时让杠杆在水平位置平衡的目的：让杠杆的重心刚好在支点，以消除杠杆的

重力对实验的影响，且便于测量力臂。

【训练2-1】小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠

杆水平平衡，下列操作正确的是()

A.图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动

B.图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动

C.图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动

D.图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动

【训练2-2】在“探究杠杆的平衡条件”实验中:

(1)小李安装好杠杆，其静止时的情景如图判所示，此时杠杆(选填“平衡”或“不

平衡”)，为了使杠杆在水平位置平衡，接下来应该将平衡螺母向调节；

(2)如图乙，小李在A位置挂上2个钩码，则在B位置挂上__________个钩码，杠杆可在水平

位置平衡，若将A、8两位置都增加1个钩码，则杠杆(选填“左端”或“右端”)将

下降；

(3)小李用弹簧测力计竖直向下拉，测力计示数为F时，杠杆在水平位置平衡，如图丙所示;

若将弹簧测力计向右倾斜一定角度拉，测力计的示数为产时，杠杆仍然在水平位置平衡，则产

F（选填“>”、或“=”）；

（4）小明多次实验收集多组数据，目的是（选填"a”或"b”）：

a.多次实验取平均值减小实验误差

b.使实验结论更具有科学性和普遍性

考向03杠杆平衡条件的应用

【例题3】（2024•广州•中考真题）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾

晒架可看成以。为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、8、C、。四点在同一水平线上。

晾晒架

/BCD

BCD

竖直固定・0.20mf

的支撑物—0.26m-

-0.34m

甲

（1）2、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时,4点受到的支持力最小，请说明理由：

若衣服重为3.6N,则此支持力最小值为N；

（2）请在图乙中：

①画出8点受到衣服的拉力E②画出拉力/的力臂

方法技巧利用杠杆平衡条件解决实际问题的步骤

1.转化：分析受力情况，找出支点，然后找出动力和阻力、动力臂和阻力臂，

将实际物体转化成杠杆模型；

2.标量：画出杠杆模型示意图，在图中标明动力、阻力、动力臂、阻力臂；

3.计算：根据已知条件，利用杠杆平衡条件分析求解。

【训练3-1】如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，8处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置

平衡。若将两边的钩码同时向外移动1格，那么杠杆（）

A.右边向下倾斜B.左边向下倾斜

C.仍保持水平位置平衡D.无法确定杠杆是否平衡

【训练3-2】（2023・四川自贡・中考真题）杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智

慧。如图所示，。为杆秤提纽，OA=8cm,秤坨质量〃z=0.2kg,不挂重物和秤坨时，手提提纽，杆秤

可水平平衡。用它称鱼，当秤坨置于8点时，杆秤再次水平平衡，此时测得O8=32cm,则鱼的质量

为（）

/0B

4i

A.1.0kgB.0.8kgC.0.6kgD.0.4kg

考向04杠杆分类

【例题4】（2023•江苏无锡•中考真题）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具

“桔椽”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，8端挂有重为20N

的空桶，长为1.2m,02长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上

拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（）

A.向下拉绳放下空桶时桔椽为省力杠杆

B.向下拉绳放下空桶时拉力为20N

C.向上拉绳提起装满水的桶时桔椽为费力杠杆

D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N

方法技巧判断杠杆种类的方法

1.通过动力臂和阻力臂的大小关系判断：对于较复杂的杠杆，可先在图上找

到动力臂和阻力臂，然后比较力臂的大小关系；

2.从应用目的上进行判断：省力杠杆一般在阻力很大的情况下使用，以达到

省力的目的，而费力杠杆在阻力不大的情况下使用，目的是省距离。

【训练4-1】（2024•广东・中考真题）如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视

为杠杆，该杠杆的特点是（）

手柄

A.省力B.费力C.省功D.省距离

【训练4-2】（2023•湖南株洲•中考真题）图甲为多人赛艇。划桨时，桨可绕侧舷上的固定轴转动,

从而使赛艇运动。图乙为划桨时桨的简化平面图，其中。为固定轴，为赛艇的运动方向，桨上

0c长为0.8m,。。长为2m,为为人划桨的力，&为水对浆的作用力。

CA

甲

（1）划桨时，桨对水的作用力大小（填“大于”、“等于”或“小于”）水对桨的作用

力大小;

（2）桨为（填“省力”或“费力”）杠杆。请写出一种与桨类型相同的杠杆:

（3）已知图乙中尸2为200N,用与CD的夹角6=30°,为、巳均与A8平行。要划动桨，民至

少多大？（sin30°=0.5,不考虑桨的重力）

模块二滑轮

知识清单NR

一、定滑轮和动滑轮

i.定滑轮和动滑轮的概念

种类定义实质示意图特点分析

能够连如图所示，定滑轮两边的力的方向与轮

定使用时，轴固X

滑续转动相切，定滑轮的中心为杠杆的支点，动

轮定不动的滑

的等臂力臂和阻力臂都等于轮半径,所以使用

轮由…尸尸居

杠杆2定滑轮不省力，但可以改变力的方向

厂〃4//〃〃/如图所示，重物的重力作用线通过滑轮

动力臂中心轴，滑轮的“支点”位于绳与轮相

动

滑轴随着物体是阻力切的点0,因此动力臂等于直径，阻力

轮

臂等于半径，动力臂是阻力臂的二倍，

移动的滑轮臂二倍0

的杠杆tO所以理论上动滑轮能省一半力，但不能

1G%

改变力的方向

2.几种常见情况中的物理量关系(图中物体均做匀速直线运动，忽略绳重及摩擦)

使用情况物理量(力、距离、速度)关系

F=G,s绳=s物，u绳=^物

F

定滑轮LZ

/

/»F

1L/寸S绳二S物，V绳及物(加物体所受的摩擦力)

〃〃〃//

1F=G+G轮,s绳=2s物,v绳=2口物

12

3Jf

F=—,s绳=2s物,u绳=2v物

2

动滑轮F

*

厂=26+6轮,§轮=(1/2)s物,v^=(1/2)u物

F—QF=2f,5轮=(1/2)s物，丫轮=(1/2)v物

(/为物体所受的摩擦力)

二、滑轮组

1.滑轮组：把定滑轮和动滑轮组合在一起，就构成了滑轮组。

2.滑轮组的特点

(1)使用滑轮组时，既可以省力，也可以改变施力的o

(2)使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有"段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的巨

(忽略动滑轮重、绳重及各处的摩擦力)。

(3)拉力移动的距离s与物体升高的距离/I的关系为S=鼠

(4)确定承担物重绳子段数”的方法(“分离法”)：在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，只

考虑与动滑轮相连的绳子段数。如图甲所示的滑轮组中，绳子段数为n=,则F=^G,s=5h；

图乙所示的滑轮组中，与动滑轮相连的绳子段数为〃=，贝！!F=4G,s=4ho

乙

3.滑轮组的组装

（1）确定绕绳的有效段数：根据可得绳子的有效段数为,也可以根据5=演得〃=9计

nFh

算后本着“只入不舍”的原则取整数值％即绳子的有效段数。

（2）绕绳方式的判断一一“奇动偶定”：如图甲所示，承重绳的股数”是偶数时，绳的起始端

拴在定滑轮的挂钩上。如图乙所示，承重绳的股数w是奇数时，绳的起始端拴在动滑轮的挂钩上。

_

-

oc

乙

（3）动滑轮个数的确定:当需要〃段绳子承担物重时,需要动滑轮的个数N为

①NJ/（〃为奇数时）；②话（”为偶数时）

（4）定滑轮个数的确定

①施力方向向上（与物体运动方向相同）：”为偶数时,定滑轮比动滑轮少一个；”为奇数时,

定滑轮的个数和动滑轮的相同。

②施力方向向下（与物体运动方向相反）：〃为偶数时,定滑轮的个数和动滑轮的相同；〃为奇

数时，定滑轮比动滑轮多一个。

如图所示的滑轮组，n=—

动滑轮的个数为：N=（个）

宏潸左☆的小勒出乂=（不）

如图所示的滑轮组，n=

动滑轮的个数为：N=（个）

定滑轮的个热为2=（小）

三、轮轴和斜面

1.轮轴

（1）轮轴的组成：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。

动力阻力

（2）轮轴的特点

轮轴可以看成一个可连续转动的不等臂杠杆。如图所示，轮轴作为杠杆的支点在轴心0,轮半径

R是动力臂，轴半径，是阻力臂。

根据杠杆的平衡条件F#=F2r可得FiR=Gr,

因为Rr,所以八Go（选填或"<"）

当动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。当动力作用在轴上时，轮轴是一个费力

杠杆，但省距离。

（3）生活中的一些轮轴：例如，水龙头的开关、门把手、自行车的脚踏板、自行车的手把等。

2.斜面

(1)斜面：是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面。

(2)分析斜面的特点

如图所示，把重为G的物体，沿着长为/,高为的斜面，用大小为尸的力拉上去的过程中:

根据功的原理，如果不计斜面和物体的摩擦，则fZ=G/?,所以F=o

结论：斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几分之一，所以斜面是一种省的

机械。因为斜面长/大于高人，所以使用斜面时要费o

方法清单

考向01定滑轮与动滑轮

【例题1】(2024•四川内江.中考真题)如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另

一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为B、B、6、五4,

则它们的大小关系为()

A.F1>F2B.尸3>尸4C.F1<F4D.F1=F2=F3=F4

方法技巧

1.判断滑轮类型的方法

判断滑轮类型的方法判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，关键看它的轴是否和被拉

物体一起移动，若一起移动，则滑轮为动滑轮；若不一起移动，则为定滑轮。另外,

定滑轮常常会固定在其他不动的物体上，我们也可依据这一特点来判断滑轮是否为

定滑轮。

2.用平衡法分析动滑轮受力情况

不考虑绳重、摩擦，考虑滑轮重力时拉力、物重与滑轮自重三者的关系如图所

示。由图可知，动滑轮静止或匀速直线运动时，滑轮在竖直方向上处于平衡状态，

【训练1-1】如图，甲、乙两人提高同一物体，不计滑轮重和摩擦，下列说法正确的是()

A.甲、乙两人用力一样大B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离

C.乙用力比甲小D.甲乙使绳索移动的距离相等

【训练1-2】如图所示，用一个动滑轮使重10N的物体在5s内匀速升高0.2m,绳子自由端所用

的拉力厂为6N。求：

(1)绳子自由端移动的速度；

(2)拉力厂做的功。

【训练1-3］如图所示，拉力Fi和尸2分别经过滑轮A和B使重为10牛的同一物体沿水平方向

做匀速直线运动，若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为5牛，则E的大小为牛。巳

的大小为牛，如果F2的作用点的运动速度为2米/秒,则物体的运动速度为米

/秒。（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦）

考向02滑轮组及其绕绳方式

【例题2】（2023•甘肃武威・中考真题）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。

方法技巧

1.滑轮组中末段绳子的作用

滑轮组中绳子段数n为动滑轮上承担物重的绳子段数，最后那段从下面动滑轮拉

上去的绳子承担物重，如图乙所示；而从上面定滑轮拉下来的那段绳子只起到改变力

的方向的作用，不承担物重，如图甲所示。

2.滑轮组的组装（右图）

（1）确定绕绳的有效段数：根据可得绳子的有效段数为〃=5，也可以根

nF

据S=崩得计算后本着“只入不舍”的原则取整数值”，即绳子的有效段数。

（2）绕绳方式的判断一一“奇动偶定”：如图甲所示，承重绳的股数〃是偶数时,

绳的起始端拴在定滑轮的挂钩上。如图乙所示，承重绳的股数”是奇数时，绳的起始

端拴在动滑轮的挂钩上。

【训练2-1】（2022•广西河池・中考真题）如图1所示，请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。

图1图2

【训练2-2】如图2所示，用滑轮组提升物体，已知滑轮质量均为2kg,物体重100N,绳子能承

受的最大拉力为50N。请画出绳子的正确绕法，并在绳的末端标出力的方向。（不考虑绳重及摩擦）

考向03有关滑轮组的计算

【例题3】（2023・四川达州•中考真题）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速

下降，已知A重30N,B重5N,则A所受地面的摩擦力为N；若对A施加一个水平向左

的拉力R刚好使A匀速向左运动，则拉力尸=No（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间

的摩擦）

/✓

方法技巧

1.分析计算理想状态下滑轮组的问题

理想状态下，是指不考虑绳重、动滑轮重及摩擦，所以可以直接使用公式尸=G42,

s=nh,丫绳=〃丫物进行相关分析计算。

2.分析计算非理想状态下滑轮组的问题

在非理想状态下，需要考虑动滑轮自重，计算拉力的大小时要使用尸=6物+G动，

n

但5=泌，V绳=〃丫物仍可以继续使用。

（3）水平方向滑轮组的分析计算

使用滑轮组水平拉动物体时，理想状态下滑轮组用几段绳子拉着动滑轮，拉力就

是物体所受摩擦力的几分之一，即尸拉=加。物体移动的距离与绳子自由端移动距离

的关系为S绳=〃S物，速度关系为V绳=wv物。

（4）反向滑轮组的受力分析

较复杂的滑轮组，常常不能直接用滑轮组公式进行分析、求解，故需要用受力分

析法求解滑轮组中力的大小。此时，一般以滑轮或物体为研究对象，沿竖直方向或水

平方向进行受力分析，根据物体受力平衡的条件进行求解，如图所示。

3F=G+G动

物体受到的摩擦加=3尸

拉力移动的距离5=3s物体

【训练3-1】如图所示,通过滑轮组用200N的拉力厂把重为480N的物体以O.lm/s匀速提升10s,

不计绳重和摩擦。求：

，，，，，，，，，，，

I

(1)动滑轮重；

(2)绳子自由端移动的距离；

(3)若用此滑轮组将重为780N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子末端的拉力产应多大？

【训练3-2】同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点：

(1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示,据此可证明：使用定滑轮可以改变

但不可以；

(2)他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑

轮可以，但不可以改变;

(3)他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如

丙图所示，物体的重力为2N,测力计的示数为,由图可知，利用滑轮组提升重物可

以,也可以改变

考向04斜面与轮轴

【例题4】如图甲是同学们常用的燕尾夹，AB=BC,当用力握住C点打开该夹子时，可把—

点看作支点，此时夹子可近似看作（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所

示，手柄（选填"粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹（选填“密”

或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。

方法技巧

1.斜面具有省力的特点，但同时也会增加运动的路程或距离。例如，盘山公路、

螺丝钉等。

2.轮轴相当于一个杠杆，轮半径大于轴半径，因此动力臂大于阻力臂，是省力

杠杆。但使用时也会增加转动的距离。应用：汽车方向盘、门把手、自行车把等。

【训练4-1】如图所示，钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个（选填“滑轮”

或“轮轴”），属于（选填“省力”或“费力”）机械。

【训练4-2】阅读文章，回答问题:

轮轴

轮轴是一种简单机械，轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫

轴。

图1所示是一些轮轴的实例，轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆，轮半径R和轴半径

r分别就是作用在轮和轴上的两个力尸I和F2的力臂，如图2所示。

根据杠杆的平衡条件，可得修十=尸2%使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是

轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一，如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。

(1)轮轴的实质是变形的,如果动力作用在轮上就可以力，作用在轴上就

力；

(2)若螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀是(选填“省

力”或“费力”)的，且动力是阻力的倍。

模块三机械效率

知识清单/

一、有用功和额外功

1.有用功、额外功和总功

(1)有用功：提升重物时，将重物提升一定高度所做的功，叫做功，用W有表示。

有用功是为了达到某一目的而必须要做的功。

(2)额外功：若使用滑轮组提升重物，我们还不得不克服动滑轮本身的重力及摩擦力等因素的

影响而多做一些功，这部分功叫做功，用W额表示。额外功是对人们没有用但又不得不做的

功。

(3)总功：有用功跟额外功的总和叫功，用W总表示，W总=卬有+卬额。若使用滑轮组

提升重物，则总功是拉力做的功，即动力做的功，即卬=o

2.杠杆、滑轮组、斜面三种简单机械的有用功、额外功和总功

种类杠杆滑轮组斜面

图示I

由

有用功W^=GhW^=GhW^=Gh

克服动滑轮重、绳重摩擦

克服杠杆本身重力、摩

力所做的功：克服摩擦力/所做的功：

额外功擦力所做的功

有；若不计绳重总-W有；

及摩擦W®=G动〃

总功W^=FsW,^=FsW^=Fl

G为被提升物体的重力；力为物体升高的高度；F为拉力(动力)；s为作用力/

说明

作用点移动的距离；G动为动滑轮的重力。

二、机械效率

1.机械效率

(1)物理学中，将有用功跟总功的比值叫做,用〃表示。

(2)计算公式：〃=

(3)对机械效率的理解

①机械效率总是小于。这是因为使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以有用

功总是小于总功，机械效率通常用百分数表示。

②机械效率并不是固定不变的。机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值,

同一机械在不同的做功过程中，机械效率往往会不同。

③机械效率的高低与是否省力、做功多少、物体提升的高度等因素(选填“有关”

或“无关”)o

④机械效率的高低是反映机械优劣的重要标志之一。机械效率越高，机械的性能越好。

2.三种简单机械的机械效率

机械装置图计算公式

支点----二二二二二”;

典Gh

杠杆7=----——

%Fs

升

滑竖直提

轮

：

擦时

及摩