简单机械-2025年中考物理一轮复习知识清单与解题方法

2025年中考第一轮复习（知识清单+方法清单）

专题十二简单机械

总览

知识结构

模块一：杠杆

模块三滑轮

知识清单

模块三：机械效率

考向1：杠杆杠杆作图

考向2：探究杠杆平衡条件

考向3：杠杆平衡条件的应用

考向4：杠杆分类

考向5：定滑轮与动滑轮

考向6：滑轮组及其绕绳方式

考向7：有关滑轮组的计算

方法清单+典例+练习14

考向8：斜面与轮轴

通向9：有用功、额外功和总功

考向10：机械效率

考向向：滑轮组的机械效率

考向12：斜面、杠杆的机械效率

考向13：测量滑轮组的机械效率

1.对杠杆平衡的判断易错

2.不会分析结构特殊的滑轮组

易混易错分析+典例

3.对同一机械的机械效率的变化情况易忽略

L杠杆平衡条件的理解与应用

2.滑轮及滑轮组的特点及应用

中考热点扫描+典例3.总功、有用功、额外功和机械效率的计算

4.实验探究题

一、知识结构

杠杆：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒

杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂

杠杆•平衡条件尸/=肪/2

省力杠杆：Zl>/2,Fl〈F2,省力费距离

杠杆分类费力杠杆：F\>F2,费力省距离

等臂杠杆：/1=/2,F1=FZ,不省力不费距离

轴固定不动的滑轮，实质是等臂杠杆

定滑轮

特点：不省力，但可以改变力的方向

定义：轴随物体一起运动的滑

简轮，动力臂是阻力臂2倍的杠杆

动滑轮

单

特点：省力，不能改变力的方向

机e

械滑轮4定义：定滑轮+动滑轮

滑轮组

特点：省力、改变力的方向

外她由具有共同转动轴的大轮

牝制和小轮组成，省力费距离

斜面：省力费距离n

有用功：提升重物时所做的功

有用功和

额外功：克服机械自重和摩擦等因素做的功

额外功

总功：IV&=a'有+少额、、、、》、、、、、、

机械效诲机械效率：4=印有/郎总小于1

影响因素：物重；机械n=5K

滑轮组的结构、重力及润滑程度

机械效率提高方法：减少动滑轮

重，增加物重，减少摩擦

"有一Gh_G

艰二万二/

二、知识清单+方法清单

模块一杠杆

知识清单二

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）要有力的作用。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：使杠杆转动的力尸1；

③阻力：阻碍杠杆转动的力

④动力臂：从支点到动力作用线的距离东注意“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况

（2）透析杠杆五要素

①支点：一定在杠杆上,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，支点位置可能改变。（以上均选填“一定”或“可能”）

②动力与阻力：作用点一定在杠杆上（选填“一定”或“可能”），分别使杠杆向相反方向转动

（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；力臂不一定在杠杆上（选填

“一定”或“不一定”），如图中从处若力的作用线过支点，则力臂为0。

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O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。

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。

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，回一条经过动力臂末端点且垂1

定力的作用

直于动力臂的直线，这就是动力作用线

线□

第二步：确

动力必然作用在杠杆上，所以动力作用线

定力的作用1

与杠杆的交点A就是动力作用点

点I

/匚J

动力与阻力使杠杆转动的方向相反，而该

第三步：iSl上

杠杆的阻力&使杠杆逆时针转动，则动

出力的方

力Fi应使杠杆顺时针转动，即Fi的方向

向，并标注

向上

匚Z1

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静止或匀速转动时，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B、阻力三、动力臂和阻力臂氏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。

(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品，左侧钩码对杠杆施的力当作阻力巳；测出杠杆在水

平位置平衡时的动力臂匕和阻力臂乙2；将后、尸2、及、L2的数据填入表中。

（3）改变动力Fi和阻力臂匕的大小，相应调节阻力上和阻力臂J，再做几次实验。

（4）实验数据

实验次数动力Fi/N动力臂Zi/cm阻力6/N阻力臂h/cm

1210120

2310215

345120

【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

间是反比关系。

【实验结论】杠杆的平衡条件是：动力x动力臂=阻力x阻力臂。

【交流与评估】

①杠杆在水平位置静止的目的：一是使杠杆的重心在支点，以消除杠杆自身重力对实验的影响。

二是便于直接读出力臂。

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：FlL[=F2L2,这就是阿基米德发现的杠杆原理。

（2）注意：

①杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；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）o

4.杠杆最小力作图

要用最小的力使得杠杆在如图甲所示的位置平衡，根据杠杆平衡条件的A=&L，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，且力垂直于方向向上时，动力臂最大，则动力最小。如图丙所示，力厂也能使杠

杆平衡，但因为不是最大力臂，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

------V—J

..：△L..

示意图0

出

力臂关系/1>，2h<h

力的关系尸1＜尸2Fi>F2F1=F2

杠杆转动时移动动力尸1移动的距离大动力Fi移动的距离小动力R移动的距离等

距离的关系于阻力尸2移动的距离于阻力后移动的距离于阻力尸2移动的距离

不省力也不省距离，

特点省力费距离费力省距离

不费力也不费距离

撬棒、开酒瓶的起钓鱼竿、镶子、筷托盘天平、跷跷板、

应用

子、扳手、钢丝钳等子、理发剪子等。定滑轮

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

【答案】A

【详解】A.杠杆一定有支点，而且支点一定在杠杆上；杠杆可以是直棒，也可以是弯曲的，但杠

杆一定是硬棒，故A正确；

B.力臂是指支点到力的作用线的垂线段，因此动力臂与阻力臂之和不一定等于杠杆的长度，故B

错误。

C.杠杆分省力杠杆，费力杠杆，等臂杠杆，既省力又省距离的杠杆是没有的，故C错误；

D.力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，故D错误。

故选Ao

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。

h----------------»l（a）

k-------1--------»l（b）

二二二-一二（C）

I

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】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R是阻力

C.重物给前臂的力反是动力D.前臂是一根省力杠杆

【答案】A

【详解】A.前臂将物体拿起时，肘关节处保持不动，肘关节处为前臂杠杆的支点。，故A符合

题意;

B.肱二头肌给槎骨的力B是将物体拿起的动力，故B不符合题意；

C.重物给前臂的力/2是阻碍前臂上升的阻力，故C不符合题意；

D.如图所示，动力Q是力臂是肘关节到肱二头肌拉力作用线的距离，距离较小，阻力B的力臂

是肘关节到重物对手压力作用线的距离，距离较大，根据杠杆平衡条件

因为乙<乙2则FI>F2

是费力杠杆，故D不符合题意。故选A。

【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“O”表示支点位置，手施加的力为动力用（方向垂直杠杆），杠杆所受阻

力为&（方向垂直杠杆），能表示此时支点、动力和阻力的示意图是（）

【详解】由图可知，用瓶起子打开瓶盖时，是绕着瓶起子最前端的一点旋转的，故该点为支点；

由力的作用效果可知，手对瓶起子的力是动力，方向为向上；瓶盖对瓶起子齿部的力为阻力，该力是

向下的，则瓶起子动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆，手对瓶起子的力小于瓶盖对瓶起子的

力，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。

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

【答案】见右图。

【详解】据杠杆的平衡条件，力最小，则力臂最大，连接。8为最大力臂，过3点作垂直于02向

上的力Q即为最小力；将出的作用线反向延长，过。点作力尸2的作用线的垂直线即为力臂上。如图

所示。

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2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6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仇则弹簧测力计的示数可能为（填“2.9”或

“3.1”）No

【答案】（1）左右；（2）330；（3）3.1

【详解】（1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，左端下沉，说明左端重，则杠杆的重心位于

支点。的左侧。

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，即仍然左端重，则应再将左端的

螺母向右调节，给左端减重，直至杠杆在水平位置平衡。

（2）如图丙所示，弹簧测力计分度值为0.2N,示数为3N,则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小0

为3N。

设杠杆上一格的长度为/，根据杠杆平衡条件a£1=尸2L2，则有

4*0.5N*3/I=3NX/2

解得拉力的力臂/2=如。根据数学三角函数知识可知夹角。为30度。

（3）若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，左端下沉，说明杠杆左端偏重，相当于左侧

的阻力变大，当杠杆在水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件可知，需要的拉力变大，则弹簧测力计的

示数可能为3.1N。

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

【答案】A

【详解】AB.图甲中，为了使杠杆在水平位置平衡，将平衡螺母向左调节；图乙中，杠杆向右偏

转，左侧力和力臂的乘积小于右侧力和力臂的乘积，为使杠杆水平平衡，右侧钩码向左移动，减小右

侧力臂，可以使右侧力和力臂的乘积减小，从而使杠杆左右两侧力和力臂的乘积相等，故A正确，B

错误；

CD.图甲中，为了使杠杆在水平位置平衡，将平衡螺母向左调节；图乙中，杠杆向右偏转，左侧

力和力臂的乘积小于右侧力和力臂的乘积，为使杠杆水平平衡，左侧钩码向左移动，增大左侧力臂，

可以使左侧力和力臂的乘积增大，从而使杠杆左右两侧力和力臂的乘积相等，故CD错误。

故选Ao

【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，则尸—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

【答案】平衡左3左端〉b

【详解】(1)杠杆静止不动或匀速转动叫杠杆的平衡。小李安装好杠杆，其静止时的情景如图判

所示，此时杠杆平衡。杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，为了使杠杆在水平位置平衡，

接下来应该将平衡螺母向左调节。

(2)设杠杆一个格为3一个钩码重是G,根据杠杆的平衡条件，所以有

2Gx3L=nGx2£

所以在2位置挂的钩码个数为«=3

如果再在4、8两位置都增加1个钩码，H3Gx3£>4Gx2L

所以杠杆左端下沉。

(3)小李用弹簧测力计竖直向下拉，测力计示数为尸时，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，由力臂的定义可知动力臂变小，因阻力和阻力臂不变，由杠杆的

平衡条件，拉力变大，弹簧测力计示数变大，则F>F

(4)根据一组数据得出的结论有偶然性，小明多次实验收集多组数据，目的是使实验结论更具有

科学性和普遍性，故选b。

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、B、C、。四点在同一水平线上。

BCD

竖直固定・0.20m-►:

的支撑物—0.26m-

-0.34m

甲

(1)B.C、。是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A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点受到衣服的拉力尸，②画出拉力产的力臂

【答案】(1)同一件衣服挂在8时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小，4；

(2)见下图。

【详解】(1)由题意可知，晾晒架可看成一个杠杆，设衣服对晾晒架的作用力为阻力，则支撑物

对晾晒架的作用力为动力，根据杠杆平衡条件动力X动力臂=阻力X阻力臂

可知，同一件衣服挂在8时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小，即A点受到

的支持力最小。

若衣服重为3.6N,根据杠杆平衡条件可得

G衣服x/阻力=七持x/动力

当衣服挂在8时，阻力臂最小，所以此支持力最小值为

0.20mc…

耳注=-----x3.6N=4N

支持0.18m

(2)根据题意，8点受到衣服的拉力的方向为竖直向下，由于力臂是支点到力的作用线的距离,

因此反向延长拉力R画出支点。到拉力厂的反向延长线的垂线段，即为拉力尸的力臂Z。如图:

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4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()

AB

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

【答案】B

【详解】设一个钩码的重为G,杠杆一格的长度为/,若将两边的钩码同时向外移动1格，则左端

力和力臂的乘积为3Gx3/=9G/

右端力和力臂的乘积为2Gx4/=8G/

左端乘积较大，所以左边向下倾斜，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。

【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,秤坨质量机=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OB=32cm,则鱼的质量为

()

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

【答案】B

【详解】杆秤是一只杠杆,。是支点，当杆秤在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件可得

G鱼.OA=G秤花.OB

则鱼受到的重力

_G秤曲.080.2kgxlON/kgx32cm_

OAOA8cm

鱼的质量为

8N

=0.8kg

glON/kg

故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。

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

棒”，用绳子系住一根直的硬棒的。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，OA长为1.2m,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椁为省力杠杆

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棒为费力杠杆

D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N

【答案】D

【详解】A.向下拉绳放下空桶时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；

B.向下拉绳放下空桶时，根据杠杆的平衡条件可知

GROA=（GS+F）OB即40Nxl.2m=（20N+F）x0.6m

解之可得：F=60N,故B错误；

C.向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；

D.向上拉绳提起装满水的桶时，根据杠杆的平衡条件可知：

G石）OB

即40Nxl.2m=（20N+100N-F'）x0.6m

解得/’=40N,故D正确。故选D。

方法技巧判断杠杆种类的方法

L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（）

A.省力B.费力C.省功D.省距离

【答案】A

【详解】该剪刀属于杠杆，支点是。点，动力作用在A点，阻力作用在手柄处，使用时动力臂大

于阻力臂，因此是省力杠杆。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。

【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OC

长为0.8m,。。长为2m,后为人划桨的力，仍为水对浆的作用力。

（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3为200N,打与的夹角。=30°,为、B均与平行。要划动桨，B至少

多大？（sin30°=0,5,不考虑桨的重力）

甲乙

【答案】等于费力夹菜的筷子500

【详解】(1)因物体间力的作用是相互的，故划桨时，桨对水的作用力等于水对桨的作用力。

(2)先根据题意作出动力臂和阻力臂如下图所示:

所以这个杠杆是费力杠杆；止匕外，我们平时吃饭时夹

菜的筷子也是费力杠杆。

(3)如图，OC=0.8m,0D=2m,泾与CD的夹角8=30。，sin3()o=0.5,则动力臂的长为

=OCxsin30=0.8mx0.5=0.4m

同理可得阻力臂的长为

l2=ODxsin30=2mx0.5=Im

已知图乙中B为200N,根据杠杆平衡条件可得动力Fi为

200Nxlffl=500N

FT0.4m

模块二滑轮

知识清单/

一、定滑轮和动滑轮

1.定滑轮和动滑轮的概念

种类定义实质示意图特点分析

如图所示，定滑轮两边的力的方向与

能够连

定使用时，轴轮相切，定滑轮的中心为杠杆的支

滑续转动2

轮固定不动的少点，动力臂和阻力臂都等于轮半径，所

的等臂

以使用定滑轮不省力，但可以改变力

滑轮可□2巴

杠杆曲

的方向

'〃/〃/,，，，，，，，，^^^,，，,

如图所示，重物的重力作用线通过滑

动力臂rl轮中心轴，滑轮的“支点”位于绳与

动

滑轴随着物体是阻力C轮相切的点0,因此动力臂等于直

轮

移动的滑轮臂二倍径，阻力臂等于半径，动力臂是阻力

by

的杠杆臂的二倍，所以理论上动滑轮能省一

G尸2半力，但不能改变力的方向

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绳二u物

定滑轮

tF

T)©F=f,s绳=s物，v绳="物（历物体所受的摩擦力）

1T7~

，〃，八

F=G+C轮,s绳=2s物,u绳=2u物

2

F=—,s绳=2s物,u绳=2u物

2

动滑轮

F

G动b=2G+G轮,$轮=(1/2)s物，v轮二(1/2)u物

<

$F=2f,5轮=（1/2）s物，"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，也可以改变施力的方向。

（2）使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有w段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的〃分之一

（忽略动滑轮重、绳重及各处的摩擦力）。

（3）拉力移动的距离S与物体升高的距离人的关系为5=2/7。

（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〃=£,则/=/?,s=5〃；图乙所示

的滑轮组中，与动滑轮相连的绳子段数为〃=4,则F=；G,s=4/?。

3.滑轮组的组装

（1）确定绕绳的有效段数：根据尸=』G可得绳子的有效段数为也可以根据s=崩得"='计

nFn

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。

（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

①N与（〃为奇数时）；②消（〃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）：九为偶数时，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=4

动滑轮的个数为：

鸿=2（个）

定滑轮的个数为N=2（个）

如图所示的滑轮组，«=4

动滑轮的个数为：

N导2（个）

定滑轮的个数为N=1（个）

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。

（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，轴半径厂是阻力臂。

根据杠杆的平衡条件=得QR=Gr,因为所以尸区G。（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/7的斜面，用大小为尸的力拉上去的过程中:

//////77777777777777777777777777777

根据功的原理，如果不计斜面和物体的摩擦，则也=G/?,所以F=Gh/L。

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，所以斜面是一种省力的机械。因

为斜面长/大于高/?,所以使用斜面时要费距离。

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为、尸2、尸3、尸4,则它

们的大小关系为（）

〃//〃〃

A.FX>F2B.F3>F4C.FI<F4D.FI=F2=F3=F4

【答案】D

【详解】定滑轮实质上是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，无论沿哪个方向匀速拉起物体,

力的大小都相等。故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

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，

则2歹=6物+6动F=G+G轮

2

【训练1-1】如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，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

【答案】C

【详解】AC.由甲乙两图可知，甲图是定滑轮，乙图是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则甲的拉力

等于物体重力，乙的拉力等于物体重力的1/2,所以乙用力比甲小，故A错误，C正确；

BD.将同一物体拉到楼顶，即物体上升高度相同，甲使绳索移动距离等于物体上升的高度，乙使

绳索移动距离等于物体上升高度的两倍，所以甲使绳索移动的距离小于乙使绳索移动的距离，故BD

错误。故选C。

【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/为6N。求：

(1)绳子自由端移动的速度；

(2)拉力厂做的功。

【详解】(1)由图知，n=2,当物体升高0.2m时，绳子的自由端移动距离

s=2/z=2x0.2m=0.4m

绳子自由端移动的速度

v=上=p^=0O8m/s

t5s

(2)拉力尸做的功W=Fs=6NxO.4m=2.4J

答：(1)绳子自由端移动的速度为0.08m/s；(2)拉力/做的功为2.4J。

【训I练1-3】如图所示，拉力西和私分别经过滑轮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，则为的大小为牛。入的大小为

牛，如果B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)

【答案】52.51

【详解】不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦，由图可知，A为定滑轮，所以拉力尸|=/^5N

B为动滑轮，所以拉力

|/=|x5N=2.5N

物体的运动速度为

=-v=-x2m/s=lm/s

22

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。

【答案】见右图。

【详解】要使滑轮组最省力，则动滑轮上缠绕的绳子数应最多，由图中可知，滑轮组中有一个动

滑轮，则动滑轮上最多可缠绕三股绳子，如图所示。

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：根据尸=」G可得绳子的有效段数为“=9，也可以根

nF

据$=前得”=：,计算后本着“只入不舍”的原则取整数值小即绳子的有效段数。

h

（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）如图所示，请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。

【答案】见右图。

【详解】根据题滑轮组的工作特点可知，使用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，绳端拉力产

大小与绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n的关系为

P=）（G物+G动）

因此绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数〃越大，滑轮组越省力，由图示可知，题中绕过动滑轮且

施加拉力的绳子股数最大为w=3,故最省力的滑轮组绳子的绕法如图所示。

〃〃/《〃///

【训练2-2】如图所示，用滑轮组提升物体，已知滑轮质量均为2