简单机械（第2期）-2023年中考物理真题分项汇编（全国通用）（解析版）

专题10简单机械

考点1杠杆

1.（2023山东烟台）筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一，如图所示，使用筷子时虽然费力但省

距离，下列工具在使用中也能省距离的是（）

A

4

A.用托盘天平称质量B.用核桃夹夹核桃C.用食品夹夹鸡蛋D.用撬棒撬物体

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】A.用托盘天平称量质量的过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，不能省距离，故A不符

合题意；

B.用核桃夹夹核桃的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故B不符合题意；

C.用食品夹夹鸡蛋的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，省距离，故C符合题意；

D.用撬棒撬物体的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故D不符合题意。

故选C。

2.（2023江苏无锡）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O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m,08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

【解析】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G（G种尸）0B,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〃OA=（G对Ga-尸’）即40Nxl.2m=

（20N+100N-F'）x0.6m,解得F'=40N,故D正确。

故选D。

3.（2023湖北黄冈、孝感、咸宁）如图是我国古代劳动人民运送巨木的情景。他们通过横杆、支架、悬绳、

石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，将其移到其他地方。下列说法正确的是（）

A.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省距离

B.缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，更有利于将巨木抬起

C.支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大对地面的压力

D.巨木下垫上圆木是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦

【答案】B

【解析】A.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但费距离，故A错误;

B.缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，动力臂、阻力大小不变，阻力臂变短，根据杠杆平衡条件用广用。

可知，动力变小，更有利于将巨木抬起，故B正确；

C.支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大和地面的接触面积，减小支架对地面的压强，故C错误;

D.巨木下垫上圆木，是通过变滑动为滚动来减小摩擦，故D错误。

故选B。

4.（2023山东滨州）以下四图节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力

B.图乙“凿取砺房”中，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的

C.图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的重力势能转化为动能

D.图丁“穴取铜铅''中，古人所使用的镐属于省力杠杆

【答案】B

【解析】A.砖坯对地面的压力方向竖直向下，砖坯的重力方向竖直向下，这两个力既不是平衡力也不是相

互作用力，故A错误；

B.增大压强的方法有减小受力面积和增大压力，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的，故B正

确；

C.水被提升到高处，是将机械能转化为重力势能，故C错误：

D.如图所示，古人所使用的镐的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。

故选Bo

5.（2023湖北宜昌）如图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

的一端抬起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（）

A.减少横杆右端的人数B,将支架向右移动

C.横杆右端的人向支架靠近D.减小横杆上悬绳与支架间的距离

【答案】D

【解析】A.如图所示，支架是杠杆支点，人对横杆右端施加向下的力是动力，当巨木太重无法抬起时，就

需要更大的动力，需要更多的人来参与给横杆施加向下的力，故A不符合题意；

B.如果将支架向右移动，等于是动力臂减小，阻力臂增大，想要将巨木抬起需要比原来更大的动力，这是

不可行的，故B不符合题意；

C.横杆右端的人向支架靠近，则是动力臂减小，在阻力和阻力臂不变的条件下，根据杠杆平衡条件可知，

需要更大的动力才能把巨木抬起来，故C不符合题意；

D.减小横杆上悬绳与支架间的距离，等同于是减小阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和动力臂不变

的条件下，需要的动力减小了，就能把巨木抬起来，这种改进方式是可行了，故D符合题意。

故选D。

6.（2023甘肃金昌）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择

（选填或"C”）剪刀，这样选择的目的是为了（选填“省力”“省距离”或“省功

【解析】由于剪铁皮需要的力较大，为了省力，需要选择省力杠杆，由图可知，A剪刀的动力臂大于

阻力臂，是省力杠杆，可用来剪铁皮，目的是为了省力。

7.（2023四川宜宾）我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓（碓：duh是一种给稻谷去壳的工具，

用脚连续踏木杠的一端，另一端的碓头就会连续起落。如图所示，脚向下踏时，脚踏碓属于杠杆；

碓头部较细，是为了减小，增大压强。

【答案】费力受力面积

【解析】|1］由图可知，用脚连续踏木杠时，。点为支点，支点到脚施加的动力的距离为动力臂，支点到碓

头的重力的距离为阻力臂，由于动力臂小于阻力臂，所以脚踏碓属于费力杠杆。

⑵碓头部较细，是为了减小受力面积，这是通过减小受力面积来增大压强。

8.（2023江西）某校组织学生去赣州福寿沟博物馆研学，参观了世界上先进的古代排水系统。如图所示，

是福寿沟的工作原理简化示意图，其中有一个独特的设计——“水窗当江水水位低于水窗时，城内水通过

福寿沟将水窗冲开流入江中，该水窗类似于（填写简单机械名称）；当江水水位高于水窗位置时，

【解析】口］当江水水位低于水窗时，水流会冲开水窗，水窗受到力的作用，会绕着与顶部连接部分转动，

相当于杠杆。

⑵液体的密度一定，液体压强随深度的增加而增大，当江水水位高于水窗位置时，随着水位的上升，水窗

受到江水的压强增大，水窗处于关闭状态，阻止江水倒灌。

9.（2023广东）杠杆在如题图所示位置静止，此时杠杆（选填“是''或"不是”）处于平衡状态，调

节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因是此时。

【答案】是杠杆的重心通过支点，消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响，且此时支点到力的作用

线的距离等于力臂长度

【解析】［1］杠杆在如图所示位置静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡。

⑵调节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平并静止时，杠杆的重心通过支点，消除了杠杆自重对杠杆平衡的影

响，且此时支点到力的作用线的距离等于力臂长度。

10.（2023四川广安）如图所示为我国古人运送巨木的劳动情景示意图，他们通过横杆、支架、石块等将其

移到其他地方，移动过程中支架下端垫有底面积较大的石块是为了（选填“增大''或'‘减小"）支架

对地面的压强；若他们无法将巨木抬起，则有可能抬起巨木的改进方案有（填写番号）。①再增加

几个人在横杆右端往下压②用另一根硬棒绑在横杆上加长横杆③增大横杆上悬绳与支架之间的距离。

【答案】减小①②

【解析】口］支架下端垫有底面积较大的石块，是为「在压力不变，增大接触面的面枳从而减小支架对地面

的压强。

［2］由图中可知，该装置构成了一个杠杆，若他们无法将巨木抬起，则根据杠杆平衡条件F"尸产212可知，为

了抬起巨木，在阻力与阻力臂不变时，可以采取增大动力或动力臂等措施将巨木抬起：

①再增加几个人在横杆右端往下压时，增大了动力，故①符合题意；

②用另一根硬棒绑在横杆上加长横杆时，增大了动力臂，故②符合题意；

③增大横杆上悬绳与支架之间的距离时，增大了阻力臂，故③不符合题意。

故选①②。

11.（2023福建）捶打时，木槐相当于一个杠杆。白牌被搓揉成圆条形，说明力可以改变物体

的。

【答案】费力形状

【解析】［1］捶打时，木梗的动力臂小于阻力臂，可知相当于一个费力杠杆。

⑵白牌被搓揉成圆条形，其形状发生变化，这说明力可以改变物体的形状。

12.（2023湖南株洲）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，AB为赛艇的运动方向，桨上OC长为0.8m,长为2m,F/为

人划桨的力，尸2为水对浆的作用力。

cA

甲乙

（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）已知图乙中尺为200N,F/与C£＞的夹角6=30。，B、乃均与平行。要划动桨，F/至少多大？

（sin30°=0.5,不考虑桨的重力）

【答案】（1）等于（2）费力夹菜的筷子（3）500

【解析】（1）[1]因为物体间力的作用是相互的，所以划桨时，桨对水的作用力等于水对桨的作用力。

（2）[2][3]先根据题意作出动力臂和阻力臂如下图所示：

因为动力臂小手阻力臂，则动力大于阻力，所以这个杠杆是费力杠杆；此外，我们平时吃饭时夹菜的筷子

也是费力杠杆。

（3）[4]如图，OC=0.8m,OD=2m,尸/与CD的夹角为=30。,sin30°=0.5,则动力臂的长为

/1=OCxsin30=0.8mx0.5=0.4m

同理可得阻力臂的长为4=OZ）xsin300=2mx0.5=1m

.F,l,200Nxl/?j…

已知图乙中尸2为200N,根据杠杆平衡条件可得动力尸/为K=丁=1^—=500N

40.4/zz

13.（2023江苏扬州）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.

（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，o为支点，肌肉的拉力/为动力，如图所示，请画出杠杆模型的

阻力臂L-

（2）先将头向前抬起，可以减小力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况

是

（3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变的

大小。

（2）阻变小（3）功率

【解析】（1）[1]人受到的重力为阻力，从支点。向阻力作用线做垂线，该垂线段就是阻力臂L

（2）[2]将头向前抬起，身体重心更靠近支点，可以减小阻力臂;

[3]在平躺至坐起的过程中，人体重心与支点的水平距离减小，即阻力臂减小，而动力臂长度不变，根据杠

杆的平衡条件可知，运动员肌肉所施加的动力会变小。

（3）[4]在仰卧起坐过程中，要克服身体的重力做功，改变仰卧起坐的快慢，可以改变做功的快慢，也就是

改变功率的大小。

14.（2023广东广州）图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中杠杆AB,移动支架，可使支点

（1）人对杆的压力为绳对杆的拉力为尸2,B、B竖直向下；①在图2中画出F/的力臂②尸2的力

臂6（用尸/、尸2、//表示）;

（2）同一石头仍悬挂在杆8端，人对杆4端的压力方向不变，只通过移动支点。使该压力变小，杆仍保持

水平静止，支点。应向（选填端移动。

__Q____B

1

【答案】（D尸142（2）B

'凡

【解析】（1）”］从支点分别作B、B的垂线，用大括号分别扩出//、b即为动力臂和阻力臂

（2）［2］通过移动支点。使该压力变小，因为物体的重力不变，根据甲可知只要减小办，增大//

即可，故。点应该向B端移动。

15.（2023陕西）如图（a）,用铁锹铲土时，铁锹可视为杠杆，图（b）是其简化图，。为支点，请在图（b）

中画出作用力尸的力臂心

【解析】支点。到力的作用线的距离即为力臂。过。点做力尸的作用线的垂线段，即为力臂乙

16.（2023四川凉山）图甲是自行车的手闸，其中AB。部分可视为一种杠杆，其简化示意图如图乙所示，O

为支点，巳为阻力，请在图乙中画出：（1）作用在A点的最小动力F/及其力臂4；（2）阻力后的力臂

甲乙

BFi

7居

【解析】（1）由杠杆平衡条件可知，当阻力与阻力臂乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中。为支点,

因此0A作为动力臂4最长；动力方向应该向下，过点4垂直于向下作出最小动力F/的示意图。

（2）从支点0作阻力B作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂4

17.（2023湖南永州）小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的

钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等，

甲乙丙

（i）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺

母向（选填“右”或“左”）调节;

（2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力左侧钩码对杠杆施的力为阻力尸2测出杠

杆平衡时的动力臂。和阻力臂，2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位

置平衡，得到实验数据如下表:

次数动力F//N动力臂。/cm阻力F2/N阻力臂fe/cm

10.520.01.010.0

21.015.01.510.0

31.510.00.530.0

分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是:

（3）本次探究经过多次实验的目的是；

A.减小实验误差B.寻找普遍规律

（4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会（选填“仍然平衡”、“左端下沉”

或''右端下沉”）；

（5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在6位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计

在〃位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,则RFb（选填“大于”、“等于"“小于

【答案】右见解析B右端下沉小于

【解析】（1）口]图甲中，杠杆左端下降，要调节到水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆

在水平位置平衡，便于测量力臂。

（2）⑵由表格中数据知,第一次数据0.5Nx20.0cm=L0Nx10.0cm,第二次数据L0Nxl5.0cm=L5Nxl0.0cm,

第三次数据1.5Nxl0.0cm=0.5Nx30.0cm,可得杠杆的平衡条件是：动力x动力臂=阻力x阻力臂，即尸尸2'

（3）[3]通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有

普遍性，结论才正确，所以在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，故选B。

（4）[4R殳一个钩码的重力为G,杠杆一格长度为L将4、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆左端

Gx3L=3GL,杠杆右端2Gx2L=4G33GL<4GL,杠杆将会右端下沉。

（5）[5]弹簧测力计在。位置竖直向上的拉力为凡，在b位置斜向上的拉力为A,竖直向上的拉力的力臂

大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得到入〈瓦

18.（2023湖北武汉）在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两

侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下入、F2、。、/2的数值。重

做几次实验，部分实验数据如下表所示。

次数动力B/N动力臂///cm阻力尸2/N阻力臂121cm

13.05.01.510.0

22.015.02.015.0

31.025.02.510.0

...............

由表中数据可得，Fl、F2、。、/2之间的关系式是

（2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如

图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是N；

②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆,

当杠杆再次水平并静止时.，弹簧测力计对杠杆的拉力为尸=1.5N,请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力

尸的示意图及其力臂人

【解析】（1）［1］分析数据可得，第一次试验6x《=3Nx5cm=Kx4=1.5NxlOcm,第二次实验

G'x/|'=2Nxl5cm=Ex4'=2Nxl5cm,由此可知，F/、B、//、，2之间的关系式为耳x4=乃x/?

（2）［2］由题意知，杠杆右侧挂了4个钩码，总质量为200g,由6=”取得，四个钩码重力为

G=^=0.2kgxl0N/kg=2N,杠杆右侧受到向下拉力的大小等于祛码重力大小，即理=G=2N,根据图甲

F义I2Nxl5cm

可知，由片x/|=6x/?可知，弹簧测力计的大小为。-----=3N

Lt1vzwlII

⑶⑶由Kx/尸用x4得，杠杆再次平衡状态为2Nxl5cm=L5Nx加解得4=20cm。根据力与力臂的关

系进行画图，即过支点作力的作用线的垂线段

考点2滑轮

19.（2023四川遂宁）用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及

摩擦的情况下，最省力的是（）

【答案】B

【解析】如选项A中图，动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的2倍，则动力是阻力的一半，即F=；G,

如选项B中图，根据机械功原理，任何机械都不省功，所以由G/i=也得尸=半=生生=2G,如选项C

中图，设阻力臂为3则从支点到动力作用点长度为33因为动力作用线与横杆夹角为30。，说明动力臂长

3p9Ll

度为横杆的一半，即根据杠杆平衡条件耳4=玛&可得=五一=3r,如选项D中图，定滑轮是等臂

2二L

2

杠杆，动力臂等于阻力臂，则？=6。综上所述，通过比较得知，B