2025年中考物理真题分类汇编（全国通-用）专题10 简单机械（第01期）（解析版）

专题10简单机械中考新趋势中考真题速递考点1杠杆考点2滑轮【跨学科实践】（2025·四川自贡）如图，均是杆秤称量时的支点。当使用称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），已知秤砣质量为5kg，O1A=110cm，=10cm。下列说法正确的是（）A．所称物体质量是50kgB．换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动C．改用称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小D．当秤砣在A点时，使用称量的物体质量比使用称量的物体质量大【答案】B【解析】A．由杠杆平衡条件可知G×O1B=G砣×O1A即mg×O1B=m砣g×O1A物体的质量故A错误；B．由杠杆平衡条件可知G×O1B=G砣×O1A即mg×O1B=m砣g×O1A物体的质量换称质量较小的物体时，O1B和G砣不变，则O1A减小，所以秤砣应向A点左边移动，故B正确；C．改用称量物体时，称量物体的重力的力臂变小，秤砣重力的力臂变大，由杠杆的平衡条件得到m秤砣gL秤砣=mgL物会使该杆秤的称量范围变大，故C错误；D．当秤砣在A点时，使用称量的物体质量时，称量物体的重力的力臂变小，由杠杆的平衡条件得到m秤砣gL秤砣=mgL物m秤砣和L秤砣不变，L物变小，则m物变大，所以使用称量的物体质量比使用称量的物体质量小，故D错误。故选B。【中考新考法】（2025·湖南）某兴趣小组了解到人长时间过度低头易对颈椎肌肉造成伤害，为研究颈椎肌肉产生的拉力大小与人低头角度变化之间的规律，设计并组装了一套如图甲所示的装置。印有头颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在O点，内盘可绕O点转动，以O点为支点，将整个头颈部简化为杠杆模型。表示人低头的角度，在A点通过细线悬挂一个重为2N的物体模拟头颅重力，用细线垂直OB对B点施加的拉力模拟颈椎肌肉产生的拉力，细线对A点的拉力大小为。实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时的大小，实验数据如下表所示。物体的重力/N2的大小/°015304560拉力传感器的示数/N03.226.228.8010.78(1)请画出图乙中的力臂L（保留作图痕迹）；(2)分析表格中的数据可知，颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而，对颈椎肌肉的影响就越大；(3)若某中学生头颅的重力为50N，请根据表格中的数据，计算该学生低头角度为45°时，颈椎肌肉产生的拉力大小是N；(4)请你结合以上分析，从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议：。【答案】(1)(2)增大(3)220(4)见解析【解析】（1）在从支点O向力的作用线作垂线段，垂线段的长度为的力臂L（2）从表中数据可知，当低头角度增大时，拉力传感器的示数也随之增大，由此可推测颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而增大。（3）由表中数据可知，物体的重力是2N，该学生低头角度为45°时，拉力F1的大小是8.80N，由图乙可知，人低头时头颈部可视为一个杠杆，根据杠杆平衡得到可知中学生头颅的重力为50N，根据杠杆平衡得到得到。（4）根据杠杆平衡条件可知，为了保护颈椎健康，不要长时间低头，要保持眼睛和书本间的距离或端正坐姿等，尽量避免使阻力臂增大，从而导致动力增大的情况出现。【结合生活实际】（2025·四川凉山）如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。【答案】【解析】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，过A点垂直于OA向下作出最小动力示意图【新科技新情境】（2025·四川泸州）随着科技发展，机器人开始走进人们的生活。如图所示，机器人托着茶杯处于静止状态。请你画出茶杯对机器人手的压力及其力臂（以机器人手肘为支点）。【答案】【解析】机器人托着茶杯处于静止状态，茶杯对机器人手有向下的压力。确定压力的作用点：在茶杯与机器人手的接触面上，通常画在接触面的中心位置。压力的方向垂直于机器人手向下，用带箭头的线段表示，箭头方向向下，线段起点在作用点上，标上符号；从支点O向压力的作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂L，用虚线表示力臂考点1杠杆1．（2025·重庆）如图所示，为了防烫、防滑和操作便利，重庆小面师傅使用的捞面筷子长度达。下列描述正确的是（）A．筷子捞起小面时是费力杠杆 B．捞面时手越靠近筷子尾端越省力C．筷子表面较粗糙是为了减小摩擦 D．面条从筷子上滑落时不受摩擦力【答案】A【解析】A．筷子捞起小面时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A正确；B．捞面时手越靠近筷子尾端，动力臂变短，阻力臂变长，根据杠杆平衡原理，此时更费力，故B错误；C．筷子表面较粗糙是为了增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦，便于夹取面条，故C错误；D．面条从筷子上滑落时仍与筷子接触并相对滑动，会受到滑动摩擦力作用，故D错误。故选A。2．（2025·山东烟台）如图所示为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。他们通过横杆、支架、石块等将巨木一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。下列有关说法正确的是（

）A．巨木下垫圆木是为了增大摩擦B．支架下垫上面积较大的石块是为了增大压强C．人的位置远离支架可以更容易将巨木抬起D．支架的位置远离巨木可以更容易将巨木抬起【答案】C【解析】A．移动巨木时在下面垫上圆木，这样变滑动为滚动，是为了减少摩擦，故A错误；B．支架下垫有面积较大的石块，是在压力一定时通过增大受力面积来减小对地面的压强，故B错误；C．人的位置远离支架时，阻力和阻力臂不变，动力臂变大，根据杠杆平衡条件可知动力变小，可以更容易将巨木抬起，故C正确；D．支架的位置远离巨木时，阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆平衡条件可知动力变大，更难以将巨木抬起，故D错误。故选C。3．（2025·四川南充）对如图所示的四个情景说法正确的是（）A．图甲，使用该剪刀修剪树枝时一定费力B．图乙，两带电小球一定带同种电荷C．图丙，闭合S，灯L1发光，灯L2不发光，一定是灯L2短路D．图丁，通电螺线管上方的小磁针静止时N极一定指向右边【答案】B【解析】A．图甲，使用该剪刀修剪树枝时，若树枝靠近O点，双手远离O点，动力臂会大于阻力臂，会成为省力杠杆，可以省力，故A错误；B．图乙，两带电小球相互排斥，根据电荷间相互作用规律可知两带电小球一定带同种电荷，故B正确；C．图丙，闭合S，两灯并联，灯L1发光，灯L2不发光，则是灯L2所在支路断路。若灯L2短路，灯L1也会被短路，两个均不会发光，所以不可能是灯L2短路，故C错误；D．图丁，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，左端为S极，根据磁极间相互作用规律可知小磁针静止时N极一定指向左边，故D错误。故选B。4．（2025·江苏苏州）如图所示，“龙骨水车”是我国古代主要的提水设施之一，水车一端浸入水中，另一端固定于岸上，使用时，人踩动长柄摇杆末端的踏板使大轮转动，带动嵌满刮水板的链条匀速运动，槽内板片刮水上行，倾灌于地势较高的田中，下列说法正确的是（）A．长柄摇杆越长，踩动时越费力B．踩得越快，提水做功越多C．提水过程中，随板片上行的水重力势能减小D．减小水车各部件间的摩擦，提水效率增大【答案】D【解析】A．长柄摇杆越长，动力臂越长，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力越小，踩动时越省力，故A错误；B．踩得越快，单位时间内提水做功越多，即提水做功的功率越大，故B错误；C．提水过程中，随板片上行的水，其质量不变，高度增大，则重力势能增大，故C错误；D．减小水车各部件间的摩擦，可以减小额外功，有用功不变，由可知提水效率增大，故D正确。故选D。5．（2025·四川眉山）“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（）A．同时将左右两侧的钩码取下一个B．将、两处所挂的钩码交换位置C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格【答案】D【解析】A．设每个钩码重为G，杠杆上的每个小格长度为L，当同时将左右两侧的钩码取下一个时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为不符合杠杆平衡条件，故A不符合题意；B．当将、两处所挂的钩码交换位置时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为不符合杠杆平衡条件，故B不符合题意；C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为不符合杠杆平衡条件，故C不符合题意；D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为符合杠杆平衡条件，故D符合题意。故选D。6．（2025·云南）《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（）A．该杠杆是费力杠杆B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400NC．M端绳子拉力对物体做功为100JD．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W【答案】C【解析】A．由题意可知，由于动力臂为ON，阻力臂为OM，则动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡原理可知，即动力小于阻力，所以是省力杠杆，故A错误；B．匀速提升物体时，M端绳子拉力等于物体重力，则根据杠杆平衡条件可得代入数据解得故B错误；C．物体上升0.5m，M端绳子拉力对物体做功为故C正确；D．拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，则M端绳子拉力对物体做功的功率为故D错误。故选C。7．（2025·江苏扬州）如图是兄弟二人抬水的场景。扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂，阻力臂，弟弟对扁担的作用力。（填变化情况）【答案】不变变小变小【解析】[1][2]支点到力的作用线的距离叫力臂。以哥哥的肩为支点，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，弟弟到哥哥的距离不变，则动力臂不变；水桶到哥哥的距离变小，则阻力臂变小。[3]根据杠杆的平衡条件可知，动力臂及阻力不变（水桶对扁担的拉力不变），阻力臂变小，则动力会变小，即弟弟对扁担的作用力变小。8．（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏）小宏给爷爷剪指甲时发现，指甲剪磨甲片表面有粗糙的条纹，这是为了增大力；指甲剪的结构简图如图所示，其中OBD为（选填“省力”或“费力”）杠杆。【答案】摩擦费力【解析】[1]指甲剪磨甲片表面有粗糙的条纹，这是为了在压力一定时，增大指甲刀和指甲的摩擦力。[2]指甲剪的结构简图如图所示，杠杆OBD的支点为O点，B点位动力的作用点，D点为阻力作用点，使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。9．（2025·安徽）图甲所示为自行车的手闸，将其部分简化为如图乙所示的杠杆，忽略杠杆自身的重力，当杠杆平衡时，施加在点的动力，测得，，则阻力。【答案】45【解析】根据杠杆平衡条件，阻力10.（2025·四川遂宁）按要求作图(1)如图（a），拉行李箱时，可将行李箱视为杠杆，图（b）是其简化图，O为支点，A为行李箱的重心。请在图（b）中画出重力的示意图以及拉力F的力臂L。【答案】(1)【解析】（1）重力的方向是竖直向下的，从物体重心A画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，支点在O处，反向延长力F的作用线，从支点O做F的垂线，该垂线段为动力F的力臂L11.（2025·四川德阳）小王在体育课上做俯卧撑，若将他的身体看作为杠杆，脚尖作为支点，简化模型如图所示，点为重心，请画出重力示意图及的力臂。【答案】【解析】人受到的重力是竖直向下的，人受重力的作用点在A点，由此画出人所受重力的示意图；过支点O向力F1的作用线作垂线段，即为力F1的力臂L112．（2025·四川乐山）要得出杠杆的平衡条件，需要经历以下过程：（注：实验中所用的钩码质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离均相等）（一）观察杠杆在水平位置的平衡(1)如图甲（a）所示是一个在水平位置平衡的杠杆，减少其中一侧钩码的数量，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与有关；(2)如图甲（b）所示用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与有关；（二）探究杠杆的平衡条件(3)如图乙所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）端调节。(4)如图丙所示，调平后在A点悬挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂个钩码。若规定A点处的力为动力，则此时的杠杆属于杠杆；(5)通过多次实验测得数据并分析数据，可以得出杠杆的平衡条件为___________；A．动力动力臂阻力阻力臂B．动力动力臂阻力阻力臂（三）反思拓展(6)根据实验结论，为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂至（选填图丁中的数字编号）位置。【答案】(1)力的大小(2)力臂的大小(3)左(4)3省力(5)A(6)③【解析】（1）图甲（a）中杠杆初始平衡，减少一侧钩码数量（改变了力的大小），杠杆倾斜。其他条件（力臂等）不变，仅力的大小改变，杠杆平衡被打破，则猜想杠杆平衡与力的大小有关。（2）图甲（b）中用带杆滑轮推右侧悬线，改变了力的作用线（等效改变力臂长度，力臂是支点到力的作用线的垂直距离），杠杆倾斜。力的大小不变，力臂改变，杠杆平衡被打破，则猜想杠杆平衡与力臂的大小有关。（3）杠杆平衡调节遵循“左高左调，右高右调”。图乙中杠杆左端高，为使杠杆在水平位置平衡（水平位置便于直接从杠杆上读力臂），应将平衡螺母向左端调节，让杠杆重心回到支点正上方，减小自身重力对实验的影响。（4）[1]设每个钩码重力为，杠杆每格长度为。根据杠杆平衡条件，点挂2个钩码（，），点力臂，则，即需挂3个钩码。[2]因为动力臂为，阻力臂为，动力臂大于阻力臂，所以此时的杠杆属于省力杠杆。（5）多次实验（改变力和力臂的大小组合），分析数据发现“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”的数值始终相等。则杠杆平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂（）。“动力+动力臂=阻力+阻力臂”无物理意义，力和力臂是不同物理量，不能直接相加。故A符合题意，B不符合题意。故选A。（6）设每个钩码重力，每格长度，格数为。左侧，动力臂；右侧，绳与杆夹角，根据几何关系，直角三角形中角所对直角边是斜边的一半，可知阻力臂（右侧钩码挂在第4格，对应力的作用点到支点距离为，力臂是支点到力的作用线的垂直距离）。根据杠杆平衡条件列方程求解：由，代入数据可得，则。所以，为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂至③位置。13.（2025·四川达州）中药房使用的杆秤，在我国有几千年的历史。如甲图所示，盘中置物，手提提纽。右移秤砣，使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程，完成下列问题：(1)制作原理：杆秤是根据条件制成。如乙图，用轻质木棒作为秤杆，细线系上一个质量为m的物体作为秤砣，空小盆挂在A点作为秤盘，在O点挂粗绳作为提纽，点相当于杠杆的支点。(2)乙图中，秤盘内未放称量物，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记，该标记处对应的刻度为g。(3)乙图中，当称量物质量增大时，秤砣应向（选填“左”或“右”）移动。(4)为了增大杆秤量程，可采用（选填“增大”或“减小”）秤砣质量的方法。(5)该小组设计了一个测量秤砣密度的方案：在乙图中取下秤盘后，A端悬挂秤砣，在C端施加竖直向下拉力时，木棒水平平衡，如丙图；把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，在C端施加竖直向下拉力时，木棒再次水平平衡，如丁图。已知。秤砣密度为（整个过程秤砣不吸液，液体未溢出，秤砣与容器底未接触，g取10N/kg）。【答案】(1)杠杆平衡O(2)0(3)右(4)增大(5)8.8×103【解析】（1）[1]杆秤准确称量前，秤杆在两个力的作用下围绕固定点转动，是杠杆，杆秤准确称量时，秤杆保持静止状态，此时可读出物体质量，故当杠杆平衡时才能读出质量的大小，利用的是杠杆平衡条件。[2]图乙中，杆秤在秤盘和秤砣提供的力的作用能围绕点O转动，故O点是支点。（2）秤盘未放称量物，所测物体的质量为0g，故标记处对应的刻度为0g。（3）把图乙中对应的杠杆五要素标出来，如图所示：根据生活经验，称量物体时l1、F2保持不变，称量物质量增大，就使的其提供的力F1增大，根据杠杆平衡条件可得，即l1、F2保持不变，F1增大时，l2就变大，所以秤砣应向右端移动。（4）增大杆秤量程，就是指秤砣在相同位置时，能测量出的质量更大，根据“小问3解析”中的图形，增大杆秤量程就是在l1、l2保持不变时，改变什么条件，能满足F1增大，根据杠杆平衡条件的变形公式可知，当增大F2时，可使F1增大，即增大秤砣提供的力时，可增大量程，而增大秤砣的质量，可以增大秤砣提供的力。（5）秤砣浸没时，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，则液体的密度将图丙、图丁中杠杆五要素画出来，如图所示：由杠杆平衡条件可知：图丙………………①图丁……②①÷②可得化简可得即因为秤砣完全浸没，则秤砣的体积等于排开液体体积，即V秤砣=V排则则即。14．（2025·河北）在跨学科实践活动中，小明用身边的器材粗略测量一件鱼形工艺品材料的密度。鱼形工艺品的材质均匀且不吸水，其内部为空腔，底部有圆孔。(1)如图所示，利用右侧带有小孔的刻度尺制成一个简单的杠杆。应在刻度尺的（选填“左”或“右”）侧粘贴橡皮泥，使刻度尺在水平位置平衡；(2)往一个空的塑料瓶内，注入水。则瓶内水的质量为g；已知水的密度(3)将工艺品和注好了水的塑料瓶分别用细线悬挂在刻度尺两侧，使刻度尺再次水平平衡，如图所示。小明认为塑料瓶非常轻，其质量可忽略不计。则工艺品的质量为g；(4)用一个足够大的塑料袋，贴着一个硬而薄的正方体（边长为20cm）纸盒的内壁铺好，注入适量的水。小明将工艺品浸没在水中，使其空腔内也充满水。因工艺品浸没，纸盒内水面上升了0.9cm，如图所示。则工艺品材料的体积为。(5)工艺品材料的密度为；(6)实验中，下列因素对密度的测量结果没有影响的是（选填序号）。①忽略硬纸盒的厚度②计算工艺品的质量时，忽略了瓶子的质量③实验过程中，没有发现纸盒内底部的小石子【答案】(1)右(2)400(3)720(4)360(5)2×103(6)③【解析】（1）杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应在刻度尺的右侧贴橡皮泥，使刻度尺在水平位置平衡。（2）瓶内水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×400cm3=400g（3）由图可知，右端力臂为18.0cm，左端力臂是10.0cm，由杠杆平衡条件得到G工艺l左=G瓶l右即m工艺gl左=m瓶gl右所以m工艺×10N/kg×10.0cm=400g×10N/kg×18.0cm工艺品的质量m工艺=720g。（4）工艺品材料的体积为V=SΔh=20cm×20cm×0.9cm=360cm3（5）工艺品材料的密度（6）①硬纸盒的厚度影响底面积和高度计算，工艺品的体积误差较大，对密度的测量结果有影响，故①不符合题意；②计算工艺品的质量时，忽略了瓶子的质量，使工艺品的质量偏小，对密度的测量结果有影响，故②不符合题意；③实验过程中，纸盒内底部的小石子不影响水面上升的高度，不影响工艺品的体积的测量，对密度的测量结果没有影响，故③符合题意。故选③。考点2滑轮15．（2025·山东烟台）为了响应国家体重管理年的号召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力器，关于图中的滑轮分析正确的是（）A．是定滑轮，可以省力 B．是动滑轮，可以省力C．是定滑轮，可以改变力的方向 D．是动滑轮，可以改变力的方向【答案】C【解析】在使用时，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。图中的滑轮在使用时轴固定不动，为定滑轮，定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向，动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向，故ABD错误，C正确。故选C。16．（2025·上海）如图所示用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时，下列说法正确的是（）A．F1=F2=F3 B．F2>GC．F1和F2是一对平衡力 D．F2和G是一对平衡力【答案】A【解析】A．图示是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，滑轮的轴为支点，轴到轮边缘的距离为力臂，提升的物体重力不变，阻力及阻力臂不变，动力臂不变，则向各方向的拉力相等，故A正确；B．在忽略绳重和摩擦时，F2=G，不忽略绳重和摩擦时，F2>G，故B错误；C．F1和F2的方向不相反，不是一对平衡力，故C错误；D．F2和G的方向不相反，不是一对平衡力，故D错误。故选A。17．（2025·江西）如图所示，用手拉着弹簧测力计，使钩码处于静止状态。下列说法正确的是（）A．钩码所受的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力B．绳子对钩码的拉力与弹簧测力计对绳子的拉力是一对平衡力C．手对弹簧测力计的拉力与钩码所受的重力是一对相互作用力D．弹簧测力计对绳子的拉力与手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力【答案】A【解析】A．对钩码进行受力分析可知，它受到重力和绳子对它的拉力，因为钩码静止，处于平衡状态，所以根据二力平衡的条件可知钩码所受的重力与绳子对钩码的拉力是一对平衡力，故A正确；B．由图可知，绳子对钩码的拉力方向竖直向上，弹簧测力计对绳子的拉力沿右侧绳子方向斜向下，