简单机械-2022年中考物理二轮复习

专题06简单机械（讲练）（解析版）

2022隼中学物理二轮复药跳练测

国讲重点

一、重点梳理

1.杠杆的概念：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆的五要素是：支点、动力、

阻力、动力臂和阻力臂，杠杆可以是直的硬棒，如插棒等；也口:以是弯的，如羊角锤。

2.杠杆的力臂

力臂的画法：（1）明确支点，用0表示；（2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线；（3）过支点（）作

该力的作用线的垂线；（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母1“（或

L2）,

3.杠杆的平衡条件：杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。

要点诠释：

杠杆的平衡条件：动力义动力臂=阻力X阻力臂，用公式表示为FL=F2L2

注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。

杠杆分类：（1）省力杠杆：L>L2,F.<F2

这类杠杆的特点是动力臂L大于阻力臂I”，平衡时动力B小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服较

大的阻力。但是实际工作是动力移动的距禽却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启

瓶盖的起子、锄草用的恻刀等，都属于这一类杠杆。

（2）费力杠杆：L.<L2,FI>F2

这类杠杆的特点是动力臂L.小于阻力臂L2,平衡时动力F.大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完

成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是

省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锹、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。

（3）等臂杠杆：1产10F.=F2

这类杠杆的动力臂【”等于阻力臂L2,平衡时动力E等于阻力卜工工作时既不省力也不费力，如天平、

定滑轮就是等臂杠杆。

4.定滑轮：如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等

臂杠杆。定滑轮的特点是它的转轴（支点）不随货物上下移动。

5.动滑轮：如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力

杠杆，它的转动轴是阻力作用点。

甲乙

G.定滑轮和动滑轮的作用：使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变用力方向，给工作带来方便。使用动

滑轮可以省力，但要多移动距离。

7.滑轮组：由定滑轮和动滑轮组装起来的，既可省力又可以改变用力方向，但费距离。在使用滑轮组时，

滑轮组用几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是总重的几分之一。我们可以在知道或算出滑轮组承担

重物的绳子段数的情况卜.组装滑轮组，可以根据“奇动偶定”的原则先确定绳子的一端是挂在动滑轮或定滑

轮的钩上，再由里向外顺次绕线。

8.机械效率

概念：有用功与总功之比，即7二云:。

%

外GhGh

影响斜面机械效率的因素：钎备=三二--；（1）物体与斜面粗糙程度相同时，斜面倾角越

W.FLGn+fL

大，机械效率越大；（2）斜面倾角相同时，物体与斜面粗糙程度越大，机械效率越小。

9.滑轮组的机械效率7:=

WAnF

不计绳重和轴摩擦：7二

当动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越大；当物重一定时，动滑轮重越大，机械效率越小。

要点诠释：机械效率没有单位，小于1,常用百分数表示。直接原因是：机械内部有摩擦力，机械本身

有重力等。

二、重点考向

▲典例一：（2021•广东深圳市）下列杠杆中属于费力杠杆的是（）。

【答案】Bo

【解析】A.从图中可以看到，撬石头时，支点是木棒与中间石头的接触点，左边石头对木棒的压力

是阻力，右边的人对木棒的压力是动力，很明显看到动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故A不符合

题意;

B.从图中可以看到，船桨划船时，支点是船桨与船的接触点，人划船时出的力是动力，水对船桨的

推力是阻力，人手对船桨的作用点距离支点较近，水对船桨的作用点距离支点较远，动力臂小于阻力臂，

则它属于费力杠杆，故B符合题意；

C.从图中可以看到，工人使用小推车工作时，支点是小推车的下面车轮中间点，人手往上抬的力是

动力，小推车自身的重力是阻力，人手对小推车的作用点距离支点较远，小推车自身的重力作用点距离支

点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故C不符合感意；

I）.从图中可以看到，修树剪刀使用时，剪刀中间点作为支点，人手出的力是动力，剪刀受到树木的

力是阻力，人手对剪刀的作用点距离支点较远，树木对剪刀的作用点距离支点较近，动力博大于阻力臂，

则它属于省力杠杆，故D不符合题意。故选B。

典例二：（2021•广西贺州市）现有若干个规格相同的钩码，如图所示，为了使杠杆在水平位置平

衡，应在杠杆的力点挂几个钩码（）o

人

A.1B.2C.3D.4

【答案】C。

【解析】杠杆转动过程中克服自身重力做功，质地均匀的木杆其重力的作用点在木杆的中点，方向始

终竖直向下。当木杆由以位置转动到水平位置的过程中，木杆重力不变，其力臂变大，力厂的力臂不

变，由杠杆的平衡条件可知，力尸变大；当杠杆从水平位置转动到窗位置，木杆重力不变，其力臂变

小，力尸的力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，力产变小。故力产先变大后变小。故A正确；BCD错误。

故选A。

典例五：（2021•贵州黔东南苗族侗族自治州）某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中：

次数E/NAi/mAN4/m

12.00.05A0.10

23.00.102.00.15

32.00.303.0☆

（1）实验时应先调节杠杆在_____位置平衡，若出现如图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向

（选填“左”或“右”）调节；

（2）杠杆平衡后，他们在图乙所示的力位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在6

位置挂上个相同的钩码；

（3）上表是该小组在实验中记录杠杆平衡的部分数据，空格处所缺的数据：△二——，☆

【答案】水平；左；4；1.0；0.20o

【解析】（1）口］在“研究杠杆平衡条件”的实验中，为了便于直接读出力臂，实验时应先调节杠杆

在水平位置平衡。

［2］如图甲所示，杠杆的左端高，右端低，为了使杠杆重新在水平位置平衡，应该向左调节平衡螺

母。

2.滑轮：对“滑轮”考查主要有以下几个方面：（1）定滑轮及其特点：力与距离的关系；（2）动滑轮杠

及其特点：力与距离的关系，做功特点；（3）滑轮组及其特点：力的关系及特点，距离的关系及特点，做功

的计算；（4）作图类：作图类主要涉及绕线（很少出现）；（5）计算类：根据定滑轮和动滑轮的特点，分析

滑轮组的特点及其有关计算。

▲典例一：（2021•内蒙古中考真题）升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，如图所

示，关于旗杆上端定滑轮的作用，说法正确的是（）o

A.省力B.省功C.费力D.改变力的方向

【答案】D.

【解析】ACI）.旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，故旗杆上端定滑轮的作用是改变力的方

向；使用定滑轮不能省力，但不是为了费力，故D正确，AC错误；

B.使用任何机械都不省功，故使用定滑轮不能省功，故B错误。故选D。

▲典例二：（2021•湖北荆州市）2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办

过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采

用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体

A在5s内匀速上升了1m.己知物体A重400M,该工人重500M,两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和

摩擦，滑轮组的机械效率为80%.关于该过程，下列说法正确的是（）。

A.水平地面对工人的支持力为300N；

B.动滑轮重为50N；

C.人对绳子拉力的功率为120W：

D.支架受到滑轮组的拉力为850N

【答案】Do

故AB错误;

故C错误；

故D正确。故选正

【答案】Be

故A不符合题意：

故B符合题意：

故C不符合题意；

故D不符合题意。故选B。

▲典例四：（2021•湖南岳阳市）力中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、〃中的物体被匀速吊起，所

有物体重力均为G,不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力厂最小的是（）。

▲典例五：（2021•广东中考真题）用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力〃为80N,不计绳

重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是（选填“力”

或"B”）,动滑轮重为______N,3s内对物体做的有用功为Jo

【答案】A；40；300o

【解析】［1］由甲图可知，动滑轮被3段绳子拉着，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，故反映

绳子自由端运动的图线是4

▲典例六：（2021•安徽中考真题）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m,所用拉力

片100N,若该过程中滑轮组的机械效率为80乐则滑轮组对重物做的有用功为J。

F

I

【答案】320。

【解析】滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离

5=2/F2X2m=4m

总功力总=4=100NX4m=400J

对重物做的有用功为〃=400JX80%=320J。

▲典例七：（2021•湖南张家界市）党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某

兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳

重和摩擦。

（1）一个工人质量为60kg,竖直向上匀速拉动700N的重物时，绳上拉力为400N,将重物提升2nl用

时20s,滑轮组的机械效率为多少？

（2）在这20s的时间内拉力的功率为多少？

（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少kg?

（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。

（5）利用最省力的方式，提升800N的重物，求绳上拉力的大小？

（6）利用最省力的方式，竖直向上以0.15m/s的速度匀速拉动绳子，求20s物体上升的距离？

甲乙

【解析】（1）滑轮组的机械效率为

（3）由人的体重可知，最大的拉力为人的体重，即为

（4）一个定滑轮和一个动滑轮，最省力的是绳子的固定端从动滑轮起始，绕到定滑轮、动滑轮最后

至小红的手中，故如下图所示;

乙

（5）最省力的方式，提升8Q0N的重物，绳上拉力的大小

▲典例八：（2021•江苏中考真题）按要求作图

如图乙所示，用两个滑轮组成滑轮组提升重物，请画出滑轮组最省力的绕法。

¥

乙

【解析】只有一个动滑轮，最多有3根绳子承担重物，根据“奇动偶定”，从动滑轮的挂钩开始依次

绕绳子，此时最省力。如图:

F

3.机械效率：对“机械效率”考查主要有以下几个方面：口）机械效率概念类：考查学生对机械效

率概念的理解和掌握程度，在这里需要指出的是：一、任何机械，机械效率都不可能达到100$;二、影响

机械效率大小的因素是滑轮自重、摩擦阻力、空气阻力等；（2）机械效率计算类：利用公式进行机械效

率计算是本部分的主要内容，掌握机械效率概念和有关计算方法尤为重要，希望在复习中注意这方面的问

题。

▲典例一：（2021•辽宁中考真题）国家为了改善居民的居住条件，对老旧小区进行改造，建筑工人

用如图装置将建材匀速运送到楼顶，已知建材重为4500N,建材提升15nl用时Imin,绳端的粒力〃为

2000N（忽略绳重）下列计算结果正确的是（）。

建材

A.绳端拉力的功率为1125W；

B.绳端移动的速度为0.25m/s；

C.该装置的机械效率为75%

D.该装置所做的有用功为3X1O'J

【答案】Co

故B错误；

故A错误；

故C正确；

▲典例二：（2021•黑龙江中考真题）如图所示，重为800N的物体在100N水平拉力川的作用下，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60%在此过程中，下列说法正

确的是（）。

A.拉力做的功为400JB.物体与地面间的摩擦力为180N

C.额外功为240J1）.拉力做功的功率为40TV

【答案】Bo

【解析】A.物体在水平地面上移动的距离为5w=ri=0.2m/sX10s=2m

由图可知，动滑轮上有3段受力的绳子，则绳子自由端移动的距离为衿〃s小3X2m=6m

拉力?做的总功为//>As=100NX6m=600J

故A错误；

所以物体与地面间的滑动摩擦力为户3〃片3X60%X100N=180N

故B正确；

C.有用功为/用=fs物=180NX2np360J

额外功为/总/削尸600J360J=240J,故C错误；

故D错误。故选B。

▲典例三：（2021•湖北宜昌市）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I）.功率越大的机械，做功越快

【答案】Do

【解析】A.功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之

比。两者没有必然的联系，故A错误；

B.功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错

误；

C.效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的巩械，效率不一定高，故C错误；

I）.功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。故选D。

▲典例四：（2021•天津中考真题）利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已

知提升200N的物体时，绳了•自由端的拉力为125M,拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同，不

计摩擦和绳重，则提升重为150N的物体时（）o

A.机械效率为80%B.机械效率为75%

C.拉力的功率为50WI）.拉力的功率为I00W

【答案】BDo

【解析】由图/尸2,动滑轮自重为G=2AG=2X125N200N=50N

提150N物体时，机械效率为

功率为月=KLG00NXlm/s=100W

故AC不符合题意，BD符合题意。故选BD。

【答案】80%；惯性。

【解析】口］有3股绳，滑轮组的机械效率为

［2］物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，在上升过程中，拉木箱的绳子突然断了，木箱由于惯性

会继续向上运动一段距离。

▲典例六：（2021•湖北中考真题）如图所示，工人用300、的拉力，把一重为500N的货物G用滑轮

组提升了31n（忽略摩擦及绳重，求：

（1）工人做的有用功；

（2）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）；

（3）动滑轮重。

【答案】(1)1500J；(2)83.3%；(3)100No

【解析】（1）工人做的有用功为/的二G/F500NX31Tpi500J

（2）由图可知，绳子的股数为2,总功为//总二笈Q?/F300NX2X3ni=1800J

G后nFG桁2X300N500P100N

答；（1）工人做的有用功为1500J；（2）滑轮组的机械效率为83.3机（3）动滑轮重为108。

£1讲殁型

本专题考题常考题型有：选择题、填空题、作图题、实验探究题和综合计算题五种类型。

一、选择题

选择题是本部分考题中的常考题型。选择题常见考向主要有：杠杆分类、杠杆的应用、滑轮的应用与相

美计算、机械效率等。

★典例一：（2021•湖北荆州市）2021年1月30日,荆州沙市机场正式通航,为荆州640万人口出行

带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为

杠杆，。为支点，8为重心，力为拉杆的端点。在力点沿图示方向施加拉力/使旅行箱保持静止。下列说法

中正确的是（）。

A.旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力；

B.其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力♦'减小；

C.其它条件不变时，使拉力厂的方向沿顺时针改变10°,拉力厂增大；

D.箱内物体下滑，重心位置由8变至8」,拉力厂增大

【答案】Co

【解析】A.由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三个力平衡，故A错误；

B.其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，支点到力的距离变小，即力臂变小，而阻力和阻力臂的乘

积不变，故拉力的大小变大，故B错误；

C.其它条件不变时，使拉力7•'的方向沿顺时针改变10°,力臂变短，作用力少变大，故C正确；

D.箱内物体下滑，重心位置由8变至8,,阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变,

故拉力的大小变小，故D错误。故选C。

★典例二：（2021•河南中考真题）如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（）。

A.省力且省距离B.省力但费距离

C.费力且费距离I）.费力但省距离

【答案】Bo

【解析1CD.一根硬棒撬动石头，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆，故CD错误；

AB.省力但是费距离，故A错误；B正确。故选B。

★典例三：（2021•北京中考真题）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）。

【答案】Bo

【解析】A.园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；

B.筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；

C.瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；

D.核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。故选B。

典例四：（2021•江苏泰州市）如图，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。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）。

A

T

i

A.两侧钩码同时向支点移动一格；

B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码；

C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码；

I）.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格

【答案】Do

【解析】左侧2格处3个钩码，右侧3格处2个钩码，根据杠杆平衡条件，杠杆处于水平平衡;

A.两侧钩码同时向支点移动-•格，即左侧3格处3个钩码，右侧4格处2个钩码

此时不平衡，故A不符合题意；

B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码，即左侧2格处4个钩吗，右侧3格处3个钩码

此时不平衡，故B不符合题意；

C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码，即左侧2格处4个钩码，右侧3格处4个钩码

此时不平衡，故C不符合题意；

D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格，即左侧2格处2个钩码，右侧2格处2个钩码

此时平衡，故D符合题意。故选D。

典例五：（2021•四川凉山彝族自治州）一天，小敏同妈妈上街去买菜，看到用杆秤称土豆的情景如

图所示，对此现象分析正确的是（）。

A.杆秤平衡时，秤坨的质量跟秤盘中土豆的质量相等;

B.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定大于秤无所受的合力;

C.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力一定等于秤泥所受的合力;

D.杆秤平衡时，盘中土豆所受的合力•定小于秤泥所受的合力

【答案】C。

【解析】A.杆秤平衡的条件是，秤蛇的质量乘以右边力臂跟秤盘中土豆的质量乘以左边力臂相等,

由于左边力臂比右边力臂短，所以秤坨的质量不等于土豆的质量，故A错误；

BCD.杆秤平衡时，无论是土豆还是秤坨，都处于平衡状态，因此合力都为零，故C正确，BD错误；

故选C。

典例六：（2021•湖北随州市）俊星家周末乔迁新居，家中柜子因搬运不便，俊星提出利用滑轮组来

完成，其设计方案如图甲所示，乙图为滑轮组的连接方式。已知柜子A的重力为740N,动滑轮的重力为

60N,柜子匀速下降的竖直高度为6m,下降过程用时Imin（不计绳重与摩擦）。俊星对此工作过程及装置

作出以下判断，其中正确的是（）。

A.柜子下降过程中，绳子自由端的拉力为400N；

B.使用该滑轮组时的机械效率为90%；

C.在下降过程中，绳子自由端的移动速度为（）.3m/s；

1）.在下降过程中，拉力的功率为80J

【答案】A。

故A正确；

B.该滑轮组时的机械效率为

故B错误；

故C错误；

D.功率单位是也不是J,故D错误.故选A.

典例七：（2021•云南中考真题）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速

提起，拉力「‘随提升高度方变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为87.5乐

绳重和摩擦忽略不计，下列选项正确的是（）。

甲乙

A.物块的边长为0.6m；

B.动滑轮重为300N；

C.提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%；

D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力厂做的功为1650J

【答案】D。

【解析】A.由图，0.6m开始出水，1.1m完全出水，所以物块边长为0.5%故A错误；

B.物块完全离开水面后，拉力2000N,动滑轮的机械效率为

解得R3500N,动滑轮重为6=2*2X2000N3500N=500N

故B错误；

C.提升物块完全离开水面前，因为存在浮力，所以对物体的实际拉力小于重力，所以机械效率小于

87.5%,故C错误；

D.将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力人做的功为脖2R/『2X1375NX0.6m=1650J

故D正确。故选D。

典例八：（2021•重庆中考真题）如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为36kg

的重物在5s内匀速提升1m,他对绳的拉力厂为200N。不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（）。

A.动滑轮的重力为20N：

B.拉力所做的功为200J；

C.拉力做功的功率为40W：

D.滑轮组的机械效率为90%

【答案】

【解析】A.重物的重力R〃/36kgX10N/kg=360N

由图可知，重物由2段绳子承担，即止2,不计绳重和摩擦，动滑轮的重力

G劝二2月R2X200N360N=40N

故A错误;

B.绳子自由端移动的距离5=2/T=2Xlm=2m

拉力所做的总功优产As=200NX2m=400J

故B错误；

故C错误；

D.有用功t炉360NXlm=360J

典例九：(2021•北京中考真题)如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A,滑轮组绳子自

由端在拉力夕作用下竖直匀速移动了12m,同时物体A被竖直匀速提升了4m,用时40s,滑轮组的额外功

是400J。下列说法中正确的是()。

A.动滑轮所受的重力为100Y；

B.物体A上升的速度是0.3m/s；

C.拉力C的功率是100W；

D.滑轮组的机械效率是90%

【答案】CDo

则动滑轮自重小于100N,故4错误；

故B错误；

C.所受重力为900N的物体A,匀速移动了12nb拉力做的有用功为/制=6/产900NX4nl=3600J

拉力做的总功为-%用+/酬.=3600J+400J=4000J

故C正确；

故D正确。故选CD。

【答案】ADo

【解析】A.滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离

F2s物=2Xlm=2m

总功“总=/;>75NX2m=150J,故A正确；

B.摩擦力40.26M）.2X450N=90N

他做的有用功修产然物=90NXlm=90J,故B错误；

故D正确。故选AD。

二、填空题

填空题同样是本部分考题中的常考题型。填空题常见考向主要有：杠杆的分类、杠杆的应用、滑轮应用

与简单计算。

★典例一：（2021•辽宁中考真题）如图是小明用一根木棒橇动水平地面上石头的情景，为了更省

力，小明应沿（填“竖直”或“垂直木棒”）方向向下压木棒。若想省更多的力，小明可以将作为

支点的石块0向（填“左”或“右”）适当移动。

【答案】垂直木棒；右。

【解析】［1］垂直木棒方向压，因为这样动力臂最长，动力才最小，最省力。

［2］若想省更多的力，减小阻力臂，增大动力臂，故将支点向右适当移动。

【答案】形状；省力。

【解析】［1］用力按压手柄时弹簧被压缩，形状改变，说明力可以改变物体的形状。

［2］由图可知，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

★典例三：（2021•贵州安顺市）如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果。若车总重为

300N、与水平地面接触的总面积为3Xl（fnf,则它刈地面的压强为Pa；将车把向上拍起时，独轮车

可视为绕。点转动的（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。

【答案】IO］；省力。

［2］如图所示，将车把向上拍起时，独轮军可视为绕。点特动，动力臂大于阻力臂，是•个省力杠

杆。

★典例四：（2021•四川攀枝花市）如图所示，固定的斜面长折1.2m,高/p（）.3m,沿斜面向上用5N

的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，拉力的功率为W,斜面的机械效率为

【答案】3；80%。

［2］斜面的机械效率为

★典例五：（2021•黑龙江中考真题）如图所示，的8为一可绕。点自由转动的轻质杠杆，以垂直于

加,且如长度为40cm,月4长度为30cm,在血中点。处挂一质量为1kg的物体，要求在端点〃处施加一

个最小的力凡使杠杆在图示位置平衡，则尸的力臂应是cm,最小的力/•、是No

【答案】50；4o

【解析】［1］连接。氏以这条线段作为该力的力臂时力臂最长、力最小，所以力尸的力臂就是图中的

0B,根据勾股定理，直角边以为40cm,为30cm,则斜边如为50cm。

［2］物体的重力10N/kg=10N

★典例六：（2021•海南中考真题）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有

段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效

率将（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】2；变大。

【解析】［1］由图，提着动滑轮的有两股绳，所以有2段绳子承担物重。

［2］当增大下面所提物重时，有用功变大，额外功基本不变，有用功占总功的比例变大，故该滑轮组

的机械效率将变大。

★典例八：（2021•青海中考真题）一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在

10s内沿竖直方向匀速提升了4m,建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是J,建

筑工人做功的功率是______W,该滑轮组的机械效率是______。

【答案】1800；240；75%o

［2］绳子的有效段数为2,物体匀速提升了4m,则绳子自由端移动的距离

★典例九：（2021•四川凉山彝族自治州）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A

物体，使A物体在10s内向右移动了2m,若A物体受到的摩擦力大小为20N,拉力厂大小为5DN,则：弹

簧测力计的示数为______;水平拉力户所做的功为______,功率为______;滑轮的机械效率为o

【答案】20N；50J；5W：80%。

【解析】［1］对A进行受力分析，其受到了绳子向右的拉力和摩擦力，因做匀速运动，绳子拉力与摩

擦力是平衡力，故绳子拉力等于摩擦力等于20N,由于同一根绳子拉力处处相同，故弹簧测力计的示数为

20N。

故拉力做功为50J；

拉力的功率为5W；

★典例十：（2021•陕西中考真题）如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000N的推力。将重为2000N

的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为_____J,斜面

的机械效率为_____。使用斜面可以_______（选填“省力”或“省功

【答案】3X103；75%；省方。

【解析】［1］斜面作为简单机械使用时，有用功等于克服物为重力做的功，因此

［3］任何机械都不能省功，反而会需要做额外功。使用斜面的时候，推力比重力小，因此可以省力。

三、作图题

本专题作图题主要就是杠杆作图，力与力臂的画法。

★典例一：（2021•辽宁中考真题）如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕。点

转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出:

（1）花盆所受重力的示意图（〃为其重心）;

（2）杠杆平衡时作用在月点的最小动力内及其力博人

甲乙

【解析】（1）花盆所受重力的方向竖直向下，重力的作用点在其重心，花盆所受重力G示意图如下图

所示:

★典例二：（2021•湖南常德巾）在图中画出力尸的力臂。

【解析】首先作力厂的力的作用线，然后过支点。作力〃的作用线的垂线段，即为〃的力臂，所以作

图如下：

★典例三：（2021•福建中考真题）在图中画出使用锄刀时动力尸的力臂人

【解析】。为支点，过。点做力F作用线的垂线，即为力臂，故先延长力凡过。点做力作用线的垂

线，标上故如下图所示:

或者

★典例四：（2021•青海中考真题）在图中，画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力内的作用点和

方问，并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂心。

【解析】要找到让杠杆平衡的最小力，先确定力的作用点，作用点一定是在杠杆上离支点最远的点,

这样才可能找到最长力臂最小力，然后连接支点到力的作用点，以这条连线作为该力的力臂时，力臂最

长，力最小，再过力的作用点作该连线的垂线即可确定使杠杆平衡的最小力的方向。绳子对杠杆的拉力竖

直向下，将拉力的示意图反向延长得到该力的作用线，再过支点作该力作用线的垂线即拉力的力臂。如图

所示:

口

四、实验探究题

实验探究题主要考杳杠杆平衡条件和测量滑轮组机械效率，杠杆平衡条件实验属于常考热点。

★典例一；（2021•江苏中考真题〉用策角器、直尺、45°三角尺、60。二角尺，可以做以下实验。

甲

（1）透过尺子能看到清晰的刻度线，说明尺子的材料有很好的_____性。

（2）将两把三角尺置放在水平桌面上，用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，观察到______的现

象，说明上方的尺子具有惯性。与头发摩擦后的直尺能吸引碎纸屑，这是因为______。

（3）图甲中，量角器底边长度为_____emo

（4）用量角器的底边将直尺支撑起来，当直尺在水平位置平衡时，量角器的底边正好在直尺的中间

位置（刻度线“7”和“8”的中间）。

①图乙中，用吸管在直尺a端上方用力水平吹气，能观察到直尺a端—（选填“靠近”或“远

离”）吸管。

②图丙中，将三角尺A、B分别竖直挂在宜尺刻度线“1”和“13”位置后，直尺还能在水平位置平

衡，则A、B的质量之比为_____。

【答案】透光性；上方的尺子落在原处；带电体具有吸引轻小物体的性质；10.0（）靠近；1】：

13o

【解析】（1）[1]透过尺子能看到清晰的刻度线，说明该材料具有良好的透光性。

（2）[2][3]用直尺紧贴桌面快速击打下方的尺子，上方的尺子由于惯性，会落在原处；尺子与头发

摩擦后，吸引碎纸屑，说明带电体能够吸引轻小物体：

（3）[4]刻度尺从2.00cm开始,到12.00cm,故长度为10.00cm。

故A、B的质量之比为11：13。

★典例二：（2021•内蒙古包头市）某同学利用弹簧测力计、刻度尺和杠杆等器材测量长方体实心金

属块的密度。

JAJB，§1

甲乙

（1）挂金属块前，杠杆左端下沉，应将右侧的平衡螺母向调节，使杠杆在水平位置平衡；

（2）杠杆调平后，在力点用轻绳悬挂金属块。8点用弹簧测力计竖宜向下拉杠杆，使其在水平位置平

衡，如图甲所示。此时弹簧测力计示数为2.5N。金属块质量为kg；（g取l（）N/kg）

（3）已知金属块底面积为30cm）高度如图乙所示。金属块高度为cm,金属块密度为

______kg/ml；

（4）改变金属块和弹簧测力计的位置，进行多次实验，其目的是：

（5）在某次测量过程中、不慎沿斜下方拉弹簧测力计，由此次数据得出的金属块密度值比实际密度

【答案】右；0.75；2.50；1X10%测量多组数据求平均值，减小误差；偏大。

【解析】（1）［1］挂金属块前，杠杆左端下沉，杠杆向左偏，应将右侧的平衡螺母向右调节，使杠杆

在水平位置平衡。

（2）［2］杠杆调平后，在力点用轻绳悬挂金属块。8点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位

置平衡，如图甲所示。此时弹簧测力计示数为2.5N。根据杠杆立衡的条件可知，金属块重力为

（4）［5］为了减小误差，采用测量多组数据求平均值的方法，操作是：改变金属块和弹簧测力计的位

置，进行多次实验。

★典例三：（2021•湖北十堰市）小红和小华在做“探究杠杆平衡条件”实验中：

（1）实验前，把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，小红将右端的平衡螺母向右调，

小华认为也可以将左端的平衡螺母向调（选填“左"或''右”），使杠杆在水平位置平衡；

①

甲乙

（2）实验中，他多次在杠杆两端加挂钩码，并调节钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记录多组数

据，这样做的目的是;

（3）如图乙所示，始终保持杠杆在水平位置平衡，小红将弹簧测力计从①位置移动到②位置时，测

力计的示数将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】右；寻找普遍规律；变大。

【解析】（1）[1]杠杆左端下沉，杠杆的右端上翘，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母

（左端和右端的均可）向右调节。

（2）[2]探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理

规律，使结论具有普遍性。

（3）[3]将弹簧测力计从①位置移动到②位置时，拉力/力臂变小，由杠杆平衡条件可知，测力计的

示数将变大。

五、综合计算题

本专题综合计算题常考内容有：杠杆应用综合计算、滑轮组的综合计算。这些综合计算题常与功、功率、

机械效率的计算相结合。

★典例一：（2021•广东深圳市）深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上，一线施工人员正在紧张

忙碌，进行架桥机钢梁吊装等施工作业。（g取10N/kg）

（1）图2为图1中起重机的简图，请画出阻力用的力臂治

（2）图3为架桥机的装置图，已知箱梁的质量为5X10%g,体积为200nl3,架桥机滑轮组总拉力为4

X105N,自由端移动距离为25m,将箱梁提升1m。求：

①箱梁的密度；

②架桥机在此过程中的有用功；

③架桥机在此过程中的机械效率。

【答案】（1）如图；（2）®2.5X103kg/m3；@.5X106J:③50%。

【解析】(1)力臂是支点到力的作用线之间的距离，如下图所示

答：(1)见解析；(2)①箱梁的密度为2.5X10*kg/m3；②架桥机在此过程中的有用功为5义1O‘J；③

架桥机在此过程中的机械效率为50%o

★典例二：(2021•广西贵港市)A、B、C是密度为"FXIO'kg/i?的某种合金制成的三个实心球，A

球质量为儡=80g,甲和乙是两个完全相同的木块，其质量为m甲二加片240g,若把B和C挂在杠杆的两边，

平衡时如图1所示。若用细线把球和木块系住，在水中平衡时如图2所示，甲有一半体积露出水面，乙浸

没水中。没取10N/kg,P*=1.0X103kg/m3)求：

(1)B,C两球的体积之比；

(2)细线对A球的拉力大小；

(3)C球的质量。

图1图2

【答案】(1)2：1；(2)0.6N；(3)0.16kg。

(3)对甲受力分析，其受到了重力和拉力和浮力，故此浮力为

则乙所受的浮力为6N,设C球的体积为匕则B球的体积为2匕将乙与B球和C球当成一个整体，其

受到了浮力和向下的重力，由于悬浮，浮力等于重力，故可以列等式为

★典例三：(2021•贵州中考真题)如图所示，一个质量为2kg,密度为2Xl()3kg/nf的实心正方体

M,悬挂在轻质杠杆5端，仍：04=5：4,当M的一半体积浸在液体中时，力端竖直向下的拉力为20N,杠

杆在水平位置平衡。(交10N/kg)求:

(DM的体积；

（2）液体的密度；

（3）若剪断细线，M在液体中静止时，M对容器底部的压强。

【答案】（1）1X10m3；（2）0.8X103kg/m3;（3）1200Pa°

即M的体积为1X103m3。

（2）杠杆在水平位置平衡，则&〃族外。力，由此可得M对杠杆的拉力

OA4

R———区=-x20N=16N

OB5

根据力作用的相互性，M受到的拉力少拉=RE6N,分析M受力可知，M共受三个力，拉力、重力和浮

力，

M的重力R昭=2kgX10N/kg=20N

由此M所受浮力「浮=GA*=20N16N=4N

M的一半体积浸在液体中，所以V^=-V=-X1X10m3=5X10'm3

22

即液体的密度为0.8X10W-H3O

（3）剪断细线后，M沉在容器底部，M共受三个力，重力、浮力和支持力，此时M排开液体的体枳增

加1倍,则所受浮力也增加1倍，即1俘=2"浮=2X4N=8N

M所受支持力F疔GP3=20N8N=12N

M对容器底部的压力等于M所受支持力，即/展=仆=12N

M的底面积5=才=（0底）2=o.01nl2

即M对容器底部的压强为1200Pao

答：⑴M的体积为1X10M；（2）液体的密度为O.gXIO'kg/n?；（3）若剪断细线,M在水中静止

时，M对容器底部的压强为1200P&。

★典例四：（2021•四川攀枝花市）如图所示，站在水平地面上的小林想通过杠杆/仍和动滑轮拉起同

样站在水平地面上的小新。杠杆月〃可绕转轴。在竖直平面内转动，且力:〃伊1:2,小林的质量m=50kg。

小新的质量低=48kg小新双脚与地面接触面积9400cm:当小林施加竖直向下的拉力”时，小新未被拉

动，此时小新对地面的压强炉2.5Xl（）3pa,小林对地面的压强为当小林施加竖直向下的拉力万时，小

新刚好被拉起，小林对地面的压强为。，且。:.=16:15。不计绳重，杠杆重力和一切摩擦，g取10N/kg。

求：

(1)小林施加拉力Fi时，小新对地面的压力R；

(2)动滑轮重力G动。

【答案】(1)100N；(2)20N。

当小林施加竖直向下的拉力用时.，小新刚好被拉起，此时小新受到的拉力为

根据杠杆平衡的条件可得，小林给杠杆的拉力为

小林对地面的压力等于小林受到的支持力，则

当小林施加竖直向下的拉力A时，压强为

当小林施加竖直向卜.的拉力用时，压强为

根据上式可解得动滑轮的重力为20N。

答：(1)小林施加拉力E时，小新对地面的压力为100N。(2)动滑轮重力为20N。

■M答题

★考点一：杠杆及其应用

1.定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明:①杠杆可直可曲，形状任意。

②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。

2.杠杆五要素一一组成杠杆示意图。

①支点:杠杆绕着转动的点。用字母()表示。

②动力:使杠杆转动的力。用字母Fi表示。

③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。

(说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上.动力、阻力的方向不一定相反，但它们

使杠杆的转动的方向相反)

④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L表示。

⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L表示。

3.画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签。

⑴找支点。；

⑵延长力的作用线（虚线）；

⑶画力臂（实线双箭头，过支点垂直于力的作用线作垂线）;

（4）标力臂

4.研究杠杆的平衡条件

实验前:应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出

力臂。

结论:杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是:动力x动力臂=阻力x阻力臂。写成公式FJLFZL也可■写

成E/F2=h/L。

解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然

后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如:杠杆转动时施加的品力如何变

化，沿什么方向施力最小等。）

5.解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力义阻力皆为一定值，要使动力最小，必须使动力憎

最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点

且和该连线垂直的方