简单的机械-2025年中考物理二轮复习热点题型专项训练原卷版

专题10简单的机械

目录

01题型综述...........................................................................1

02解题攻略...........................................................................1

攻略一：怎样解杠杆力臂的作图问题....................................................1

攻略二：怎样解杠杆最小力的作图问题......................................................3

攻略三：怎样解三类杠杆的识别问题........................................................4

攻略四：怎样解杠杆平衡条件的应用问题....................................................5

攻略五：怎样解探究杠杆平衡条件的实验问题............................................6

攻略六：怎样解滑轮的省力判断及组装问题..............................................8

攻略七：怎样解有用功、额外功、总功和机械效率的计算问题............................9

攻略八：怎样解探究机械效率的实验问题...................................................12

03中考练场..........................................................................12

01题型综述___________________________________________

简单机械是中考物理的重要考点，在中考物理试卷中占据一定比重，题型主要包括单选题、填空题、计

算题和实验题。分值一般在3到12分之间，具体分值可能会因年份和地区而异。

掌握简单机械的相关知识点，对于提高中考物理成绩至关重要。它不仅要求学生理解杠杆平衡条件、滑

轮组的工作原理等基本概念，还需要学生能够灵活运用这些知识解决各类题型。因此，在学习过程中，要注

重理论与实践相结合，通过大量的练习来加深对知识点的理解和掌握。同时，也要注意关注中考的最新动态

和趋势，以便更好地应对考试。

02解题攻略

攻略一：怎样解杠杆力臂的作图问题

【提分秘籍】

解杠杆力臂的作图问题，一般的解题步骤如下:

（1）由实物抽象出杠杆模型；

（2）找出杠杆的支点O；

（3）确定动力与阻力的作用点，作出动力与阻力的示意图（注意表示动力与阻力的线段长度），必要时用虚

线将力的作用线正向或反向延长；

（4）从支点向力的作用线作垂线，画出垂直符号；

（5）支点到垂足之间的距离就是该力的力臂，并用双向箭头或大括号标出，在附近标上动力臂的符号A，或

阻力臂的符号团

【特别提示】力臂是支点到力的作用线的距离，千万不能理解为支点到力的作用点的距离。力臂不一定在杠

杆上，如果力的作用线过支点，则该力的力臂为0。

【记忆口诀】一定点，二画线，三作垂线段，四在两端画尖尖

【典例剖析】

【典例1】（2024•黑龙江大庆•中考真题）如图所示，杠杆处于平衡状态，画出球A所受重力的示意图（重

心在球心处）和力尸的力臂心

【变式演练】

【变式1-1］（2025・重庆•一模）请在图中画出拉力厂的力臂L（保留作图痕迹）;

【变式1-2］（2025•江苏徐州•一模）按要求作图：

同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面，

迅速成坐姿。仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，。为支点，A为人的重心，肌肉的拉力厂为动力，如图

所示，请画出重力的示意图，动力臂L和阻力臂以。

攻略二：怎样解杠杆最小力的作图问题

【提分秘籍】

杠杆最小力的确定：

（1）在力的作用点一定的情况下，当力跟支点与力的作用点的连线垂直时，力最小。

（2）力和力臂的找法：若力的作用点一定，则按（1）的方法找力臂；若力的作用点任意，则在杠杆上先找

出离支点最远的点，连接支点和最远点，过最远点作支点和最远点连线的垂线，根据需要标出的力为最小

力。

（3）根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反来确定动力的方向。

【特别提示】根据杠杆的平衡条件耳4=工4知，在杠杆的阻力、阻力臂一定时，要使动力最小，必须使动

力臂最长。通常情况下，连接杠杆的支点和动力作用点所得到的线段是最长的，此线段即为最长力臂。

【典例剖析】

【典例2】（2024•湖南长沙•中考真题）为撬起大石头，小明以。为支点架好撬棒，如图所示。他在A点用

最小的力撬起大石头，请画出这个力的示意图。

【变式演练】

【变式2-1］（2025•重庆•模拟预测）在图中画出使杠杆静止在图示位置的最小动力

【变式2-2］（2025•江苏•一模）（1）如图，杠杆A08保持静止，O为支点，请作出阻力F2和维持杠杆平衡的

最小动力乙；

身¥、

GA

攻略三：怎样解三类杠杆的识别问题

【提分秘籍】

识别三类杠杆的方法：先确定杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点，然后分别确定动力臂//,和阻力臂/2。

若则为省力杠杆若。＜/2,则为费力杠杆；若11=12,则为等臂杠杆。

【特别提示】省力杠杆与费力杠杆的应用不同，省力杠杆一般在阻力很大的情况下使用；而费力杠杆一般用

在阻力不大的情况下，是为了省距离，使用起来方便

【典例剖析】

【典例3】（2024・陕西・中考真题）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（）

【变式演练】

【变式3-1］（2024•广东汕尾•模拟预测）筷子作为一种被使用了上千年的日常工具，已经成为我们中华民

族的一种传统文化，下面有关筷子的说法中正确的是（）

A.吃饭时，筷子与食物间没有摩擦B.正常使用的筷子属于费力杠杆

C.正常使用的筷子属于省力杠杆D.正常使用的筷子属于等臂杠杆

【变式3-2］（2024•云南楚雄.三模）图是劳动实践课上使用劳动工具的场景，其中属于使用费力杠杆的是

)

用钢丝钳剪铁丝D.园艺剪刀修剪树枝

攻略四：怎样解杠杆平衡条件的应用问题

【提分秘籍】

利用杠杆平衡条件解决的问题主要有两类:

（1）根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡。此类问题需要判断相应力和力臂的乘积是否相等，当Flh=F2l2

时，杠杆平衡；当、//>/引2时，杠杆沿F1方向转动；当F用<歹2/2时，杠杆沿F2方向转动。

（2）已知杠杆是平衡的，根据杠杆平衡条件计算力或力臂的大小，判断动力的变化。若要计算力或力臂的

大小，就要知道另外三个量的大小；若要判断动力的变化，就要先判断动力臂和阻力臂的变化特点。

【特别提示】应用杠杆平衡条件解决问题的一般步骤:①将实物抽象为杠杆模型;②确定支点;③明确动力、阻

力的大小和方向，画出力的示意图;④画出动力臂和阻力臂;⑤利用杠杆的平衡条件进行计算或判断。

【典例剖析】

【典例4】（2024•内蒙古通辽•中考真题）小明家有一把杆秤，如图所示，秤钩上不挂物体时提住秤纽，将

秤坨移动至定盘星处时，秤杆恰能水平平衡，当秤钩挂上物体移动秤坨使秤杆再次水平平衡时，即可通过

秤坨所对应刻度读出物体质量。下列说法正确的是（）

A.定盘星是秤杆的支点

B.杆秤是一种等臂杠杆

C.所挂物体加重时，秤坨向右移，秤杆才能再次水平平衡

D.使用已磨损的秤坨测量时，测量值比真实值偏小

【变式演练】

【变式4-1］（2024•宁夏银川•三模）如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推

动吊臂并使吊臂绕。点转动，从而通过钢绳将货物匀速吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂

直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，下列分析正确的是(

A.吊臂是省力杠杆，钢绳对吊臂的作用力不断增大

B.吊臂是费力杠杆，撑杆对吊臂的作用力的力臂不断减小

C.吊臂是省力杠杆，撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大

D.吊臂是费力杠杆，撑杆对吊臂的作用力不断减小

【变式4-2](2024.云南.模拟预测)如图所示，轻质杠杆OA可绕。点无摩擦转动，：AB=2：1,在A

点挂一个120N物体，2点施加一个竖直向上的拉力R使杠杆水平平衡拉力为N；若拉力尸沿逆时

针方向转动30。，杠杆仍处于平衡状态，拉力将(选填“变大”“变小”或“不变”)。

攻略五：怎样解探究杠杆平衡条件的实验问题

【提分秘籍】

关于探究杠杆平衡条件的实验，应注意以下几点：(1)调节杠杆使其在水平位置平衡，可以使杠杆的重心与

支点重合，避免杠杆的重力对平衡产生影响，同时也便于直接从杠杆上测出力臂的大小；

(2)调节杠杆使其在水平位置平衡的原则是“左偏右调、右偏左调？如杠杆右端下沉，应向左调节平衡螺母;

(3)调好平衡，更换钩码的数量后，不能通过调节平衡螺母来使杠杆再次平衡；

(4)探究时，要改变钩码的数量、改变悬挂钩码的位置和改用弹簧测力计斜拉杠杆进行多次实验，以避免

实验结论的偶然性，从而得出普遍性的结论。

【特别提示】

(1)实验过程中，在挂钩码时，两侧钩码数量一般不要相同。

(2)力臂人和/2的单位可以用cm，也可以用相，只要单位相同即可。

【典例剖析】

【典例5】(2024•江苏淮安・中考真题)在“探究杠杆平衡条件”实验中:

（1）请在图甲中画出片的力臂4；

（2）F2的力臂4为cm。当F?的大小为IN时，4竖直向上拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，月=

N；

（3）小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图乙所示，要想增大杆秤的测量范围，你有哪些

方法？（写出一种方法即可），小明猜想制作的杆秤刻度是均匀的，请你通过推理证实。（写出

推理过程，涉及的物理量用图中字母表示）。

—m2

勺

乙

【变式演练】

【变式5-1］（2025.江苏宿迁.一模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中:

甲乙丙

（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向

移动（选填“左”或“右”）。

（2）杠杆平衡后，小李同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上________个钩码，使杠杆

在水平位置平衡。

（3）取下8位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，杠

杆始终在水平位置保持平衡（如图丙），测力计示数将（选填“变大”或“变小”）。

(4)下列因素中，不会影响探究结果的是。

A.铁架台没有放在水平台面上B.实验所用的钩码生锈

C.弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大D.弹簧测力计未调零

【变式5-2](2025•江苏扬州•一模)同学们用如图所示装置，探究“杠杆的平衡条件”。

(1)杠杆在如图1的位置静止，为了使杠杆在水平位置平衡，应向(选填“左”或“右”)调节螺母;

(2)如图2所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，应在8点挂_______个相同的钩码，使杠杆在水

平位置平衡；

(3)若在图2中8点改用弹簧测力计拉，弹簧测力计应该(选填“正挂”或“倒挂”)在杠杆上，若操

作反了，会导致测量值比真实值偏(选填“大”或“小”)些；

(4)保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂//和动力人的数据，绘制了

的关系图像，如图3所示。请根据图像推算，当为为2N时，//为cm。

攻略六：怎样解滑轮的省力判断及组装问题

【提分秘籍】

(1)使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即F=LG。此式成

n

立的条件：忽略滑轮和绳的重力以及绳、轮间的摩擦。若忽略绳重和摩擦但考虑动滑轮的重力，此式变为

F=^(G+G动)。无论是否考虑绳子的摩擦力，绳子自由端移动的距离S与物体移动的距离h的关系均为s=

n

nho

(2)确定承担物重的绳子的段数n的方法有三种：

①在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只算绕在动滑轮上(包括挂在动滑轮挂钩上)的绳子

有几段，承担物重的绳子的段数就有几段。

②先数出动滑轮的个数N,如果绳子的固定端在动滑轮上，则绳子的段数”=2N+L如果绳子的固定端不在

动滑轮上，则绳子的段数〃=2N。

③由F=^G得，绳子的有效段数"=9贸=G物+＞动，计算后“只入不舍”取整数值n,即为绳子的有效

〃FF拉

段数的最小值。

【特别提示】对于动、定滑轮个数已确定的滑轮组，最简单的绕绳方法是从外向里绕，最后挂在动滑轮或定

滑轮的挂钩上，从动滑轮开始绕，最省力。

【典例剖析】

【典例6】（2024•陕西・中考真题）工人向下拉绳来提升重物。请用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方

法。

【变式演练】

【变式6-1】用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请画出连接滑轮组最省力的绕法。

【变式6-2］（2024.四川广元.二模）小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面，由于力气太小无法搬动，

聪明的他想到了滑轮组可以省力，于是他找来家里的2个滑轮组，请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升

重物以达到最省力的目的（两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮，忽略动滑轮重力）。

攻略七：怎样解有用功、额外功、总功和机械效率的计算问题

【提分秘籍】

（1）有用功的计算方法（以竖直向上提升重物为例）

①定义法：W^=Gh；②％=W总—%；③公式法：总

（1）不计绳重，以及绳与滑轮间的摩擦，则有：〃尸=6物+6动，n=^=—=—=G

%FsnFG+G动

（2）当物体浸在液体中时，则有：几F=F拉+G动，7+工孚=G物，〃=兽=乎=V=。二手浮

%FsnFG-耳孚+G动

【特别提示】当用动滑轮或滑轮组竖直向上提升物体时，克服物体重力做有用功，即％=G〃，不计绳重

及摩擦克服动滑轮重做的功是额外功；当用动滑轮或滑轮组水平拉物体时，克服物体与水平面间的摩擦力做

的功为有用功，即％=,；当物体沿斜面上升时，克服物体重力做的功为有用功，即%=G",克服物

体与斜面间的摩擦力做的功为额外功，即比额=尤解答时应紧扣有用功、总功和额外功的定义，从工作的

目的入手分析，弄清做的哪些功是有用功，哪些功是总功，哪些功是额外功，然后根据公式〃=求解

机械效率。

角度1：竖直方向机械效率的计算

【典例剖析】

【典例7】（2024.山东德州.中考真题）如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮

组，用200N竖直向上的拉力片将物体匀速提高3m,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动

滑轮重120N,不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A.绳子自由端移动的速度为0.5m/sB.工人做的有用功为360J

C.该滑轮组的机械效率为80%D.拉力P的功率为100W

【变式演练】

【变式7-1］（2025•江苏宿迁•一模）建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起,

桶在4s内缓慢上升0.8m,工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是（）

A.该装置做的有用功为400JB.该装置的机械效率为90%

C.绳子自由端移动的平均速度为0.4m/sD.增大提起涂料的重力，机械效率不变

【变式7-2］（2025・重庆・模拟预测）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起

吊300kg的物体时，上升10m,用时15s,此时滑轮组的机械效率是80%,则所做有用功是J,拉力

尸的功率是W„（g取10N/kg）

角度2：水平方向机械效率的计算

【典例剖析】

【典例8】（2024.青海西宁.中考真题）如图所示，虚线框内是由两个滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组

拉动重960N的物体M在水平面上做匀速直线运动。物体所受的摩擦力是物重的0.1倍，绳子自由端的水

平拉力为40N,物体M移动的距离为4m（不计绳重和滑轮重）。则（）

A.物体M所受的拉力为960NB.绳子自由端移动的距离是8m

C.滑轮组拉动物体M做的有用功是160JD.滑轮组的机械效率是80%

【变式演练】

【变式8-1］（2024.黑龙江.模拟预测）如图所示，重为300N的物体在20N的水平拉力产的作用下，以

0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%。则在此过程中，下列说法

正确的是（）

A.绳子自由端移动的距离为6mB.物体与地面间的滑动摩擦力为48N

C.拉力E的功率为16WD.拉力厂对物体做的有用功为120J

【变式8-2］（2024•云南•模拟预测）如图所示为一滑轮组拉着重300N的物体在水平地面上匀速运动，2s

的时间物体运动了1m,已知拉力尸=50N,物体受到的摩擦力为120N。下列说法正确的是（）

A.绳端移动的速度为lm/sB.拉力的功率为75W

C.物体克服重力做的功为300JD.该滑轮组的机械效率为50%

攻略八：怎样解探究机械效率的实验问题

【提分秘籍】

（1）常见的探究机械效率的实验问题有两种，一种是探究滑轮组的机械效率，另一种是探究斜面的机械效

率。无论是探究哪种装置的机械效率，其基本思路都是测出有用功和总功，通过计算求出机械效率。

（2）为了探究影响滑轮组机械效率的因素，在保证有用功相同的情况下，通过改变动滑轮的个数来分析机

械效率是否与机械自身重力有关，另外，在保证机械组装方式相同的情况下，通过改变钩码个数来研究滑轮

组的机械效率是否与物重大小有关。这里采用的是控制变量法。

【特别提示】对已组装好的滑轮组，承担物重的绳子的段数”是确定的，绳子自由端移动的距离s与物体上升

的高度阴勺关系是s=泌，则滑轮组的机械效率〃=%=包=£=—^

%FsnFG+G动

【典例剖析】

【典例9】（2023・湖南湘潭・中考真题）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表:

0=0

-=

.=

1010

2020

3030

40-40

=

―

5050

60三60

二

三

一

70=70

=

-

=

=

_

8080

9090

100100

实验次数钩码重力G/N钩码上升高度/z/cm拉力F/N绳子自由端移动距离s/cm机械效率〃

12.051.01566.7%

24.051.81574.1%

34.0101.83074.1%

46.052.515

（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做运动。第1次实验时，钩码上升的时

间为3s,此过程中，绳子自由端上升的速度为m/s；

（2）第4次实验时所做的有用功为J,滑轮组的机械效率是%；

（3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越（选填“大”或

“小”），滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度—

（选填“有关”或“无关

（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是o

A.换用更轻的动滑轮B.加快提升物体的速度

【变式演练】

【变式9-1］（2024.陕西汉中•二模）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组提升不同的物

体，如图甲乙所示，记录实验数据，并绘出〃与G物的关系图像，如图丙所示。

0

T

(1)实验中应_________缓慢匀速拉动弹簧测力计，使物体升高。

(2)图乙中弹簧测力计的示数为N。

(3)图丙中的曲线表明：同一滑轮组的机械效率〃随所挂物重G步的增大而(选填“小”或“增

大，)。

(4)若实验中的细绳足够结实，滑轮组的机械效率(选填"会”或'不会”)到100%。

【变式9-2](2024•安徽合肥・二模)某实验小组利用如图装置测算滑轮组的机械效率，所测实验数据如下

表。

实验次钩码重钩码上升高度绳端拉力绳端移动距离机械效率

数G/Nh/mF/Ns/m

12.00.11.00.366.7%

24.00.11.80.374.1%

34.00.11.10.572.7%

46.00.11.50.5

试根据表中实验数据完成下列问题:

中

^

甲乙

；

是

械效率

测的机

实验所

4次

中第

（1）表

物体越

时，

重物

同的

升不

组提

滑轮

用同一

是：

结论

初步

到的

以得

，可

数据

验的

次实

1、2

中第

析表

（2）分

；

同”）

或"相

越大'

”、"

“越小

（填

效率

的机械

滑轮组

重，

轮组

：滑

论是

步结

的初

得到

可以

据，

的数

实验

两次

）这

“4”

“2”或

1”、

（填“

第

3和

中第

析表

（3）分

关。

的重有

动滑轮

率与

械效

的机

练场

中考

03

单选题

一、

（）

的是

现象

释这