简单机械（第1期）-2023年中考物理真题分项汇编（解析版）

专题10简单机械

考点1杠杆

1.（2023湖北随州）劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能。

小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头

轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断

下列说法中正确的是（）

A.肩膀应该靠近“轻的一头”

B.肩膀应该靠近“重的一头”

C.肩膀应该居于扁担正中间

D.挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，"闪动”时一定是一个框子向上运动同时另一个框子向下运动

【答案】B

【解析】ABC.根据杠杆平衡的条件尸“尸尸2/2可知，力变大，力臂减小，为了使扁担处于水平平衡状态，

肩膀应该靠近“重的一头”，故AC错误，B正确；

D.挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，"闪动”时一个框子向上运动同时另一个框子向下运动，会使

扁担前后一端翘起，一端下沉，不便于人向前运动，故"闪动”时两个框会同时向下或向上运动，故D错误。

故选B。

2.（2023四川自贡）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,秤枪质量〃?=0.2kg,不挂重物和秤征时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤泥置于B

点时，杆秤再次水平平衡，此时测得O8=32cm,则鱼的质量为（）

AB

O

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

【答案】B

【解析】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。4=6百

.OB,则鱼受到的重力G『G典°B=%谴OB=02-ON/k野3?四=8N；鱼的质量为

OAOA8cm

Ga8N..

m=-=------=0.8kg

鱼aglON/kg

故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

3.（2023江苏连云港）如图所示，每个钩码的质量为50g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码,

杠杆恰好水平平衡。在A、8两处再各加1个钩码，那么（）

9IJ

'A

A.杠杆仍水平平衡B.杠杆的左边向下倾斜

C.杠杆的右边向下倾斜D.将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡

【答案】C

【解析】ABC.设杠杆一格长为L每个钩码的质量为50g,重力为G=,“g=0.05kgxl0N/kg=0.5N,在4、8

两处再各加挂一个50g的钩码后，杠杆左端3Gx2L=3xO.5Nx2L=3NxL,右端2Gx4L=2x（）.5Nx4L=4NxL

3Nx£<4NxL,杠杆右边下倾，故C符合题意，AB不符合题意：

D.将A处的钩码向左移动一格，杠杆左端3Gx3乙=3x0.5Nx3L=4.5NxL,右端2Gx4L=2xO.5Nx4L=4NxL,

4.5NxL>4NxL,杠杆的左边向下倾斜，故D不符合题意。

故选C。

4.（2023四川广元）如图所示，杠杆OBA可绕。点在竖直平面内转动，OB=2BA,在8点悬挂一个10N

的重物G,在A点施加竖直向上的动力片使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法

正确的是（）

G

A.在4点施加竖直向上的力《时，该杠杆是费力杠杆

B.作用在A点的力£的大小为5N

C.如果重物的悬挂点8向。点移动，要使杠杆水平平衡，E应变小

D.若将作用于A点的力耳变为图中尸2,要使杠杆水平平衡，鸟应小于巴

【答案】C

【解析】A.在A点施加竖直向上的力F/时，动力臂是0A,阻力臂是08,动力臂大于阻力臂，该杠杆是

省力杠杆，故A错误；

B.由杠杆的平衡条件可知Bx0A=Gx08,0A=0B+BA=3BA,则有Bx3BA=Gx2BA,解得

22

f；=-G=-xlON«6.7N,故B错误；

C.如果重物的悬挂点8向。点移动，则08变小，由//x04=GxO8,可知，04与G大小不变，要使杠杆

水平平衡，尸/应变小，故C正确：

D.将作用于A点的力F/变为图中动力臂会变小，由杠杆的平衡条件可知，在与G不变情况下，

B应大于F/,故D错误。

5.（2023天津）如图甲是我国古代汲水装置——桔棒，图乙是它水平静止时的简化模型，该装置是

（填简单机械名称）；此时配重物重力为G-水桶重力为/,：Z2=2：l,若不计杆重，则G：G?=。

【答案】杠杆1:2

【解析】由于该装置可以简化为绕支点转动的硬棒，所以该装置为杠杆。

,G,L1

由杠杆平衡条件可得G//尸G2/2,由于。：/2=2：1,则不-=7=3

6.（2023湖南怀化）生活中常用到各种各样杠杆。有借助撬棒来撬动石头（如图甲），撬棒属于____杠杆;

有称量物体质量的天平（如图乙），天平属于______杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）

甲乙

【答案】省力等臂

【解析】如图甲所示，。点是杠杆支点，撬棒下端给石头施加的垂直于撬棒的力是阻力，支点到撬棒下端点

的距离是阻力臂；手给撬棒一个垂直于撬棒向下的力是动力，上端用手施力的位置到支点的距离是动力臂,

如图可知，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力是省力杠杆。

天平的支点在横梁中间，两边托盘到支点的距离相等，即是两个力臂相等，当天平平衡时，两边托盘受力

相等，故天平是等臂杠杆。

7.（2023安徽）如图1,爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠

杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为15kg,则爸爸的质量为kg。

【答案】60

【解析】根据杠杆的平衡条件£4=64可得6=分，则爸爸的质量为

m2gL2_15kgx1ON/kgx1.2m

=60kg

四一1ON/kgx0.3m

8.（2023山西）尊老爱幼是中华民族的传统美德。小伟在重阳节送给爷爷一款带有放大镜的指甲刀（如图

所示），以方便爷爷剪指甲。剪指甲时.，透镜到指甲的距离比一倍焦距,所成的像为放大的

像。拇指按压的手柄是_____________杠杆。手柄上有凹凸不平的花纹，目的是

【答案】小虚省力增大摩擦力

【解析】带有放大镜的指甲刀，使用时，透镜到指甲的距离应小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，便于

修剪指甲。

拇指按压的手柄，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。

手柄上有凹凸不平的花纹，是在压力一定是，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。

9.（2023河北）在均匀直尺的中央挖一小凹槽，把一个薄金属片一端插入橡皮中，另一端支在直尺的凹槽

内制成一个简易“天平静止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一个相同的小盘，在小盘中倒入质量不等

的大米和小米，调整小盘在直尺上的位置，使直尺再次水平平衡。如图所示。由图可知，大米的质量

（选填"大于”或"小于”）小米的质量。F是左盘对直尺施加的力，请在图中画出下的力臂o现向左

盘中再加入少量大米，写出一种能够使直尺恢复平衡的方法：

大米小米

彳^小盘小盘,

pJ=

、，金属片/直尺

FII—橡皮

小米

小盘

【答案】小于向右盘放入少量小米

直尺

]—橡皮

【解析】由上图可知，大米对直尺压力的力臂大于小米对宜尺压力的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，大

米的重力小于小米的重力，根据G=,"g,故大米的质量小于小米的质量。

从支点。向F的作用线作垂线段/,即为F的力臂/

现向左盘中再加入少量大米，则左边力与力臂之积变大，为使直尺恢复平衡，向右盘放入少量小米。

10.（2023山东枣庄）壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的

描述。右图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，

将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析：

（1）支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是为了______压强；

（2）支架上的横杆其实是杠杆（选填“省力”、"费力”或“等臂”）；

（3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案：

【答案】减小省力将支架支点左移

【解析】（1）支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力相同的情况下，通过增大受力面积来减小压

强。

（2）支架上横杆的动力臂大于阻力臂，所以支架上的横杆相当于省力杠杠。

（3）如果他们无法将巨木抬起，可以将支点向左移动，增长动力臂，从而更加省力。

11.（2023新疆）请在图中根据静止的杠杆的动力臂//,画出动力B的示意图。

，尸2

【解析】由支点向力的作用线作垂线就是力臂，因此动力F/所在位置与动力臂//垂直，作用点在杠杆上,

由阻力可判断动力方向向上

12.（2023山东泰安）如图所示，画出图中力F的力臂并用字母L表示.

【解析】由图知道。为杠杆的支点，所以过O作F作用线的垂线段，即是力臂L

点睛：本题考查的是力臂的作法，关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段，难度不大.

13.（2023江苏苏州）图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力K和阻力尸2的力臂4。

【解析】据杠杆的平衡条件，力最小，则力臂最大，连接08为最大力臂，过B点作垂直于08向上的力

B即为最小力；将比的作用线反向延长，过。点作力尬的作用线的垂直线即为力臂力。

14.（2023湖南岳阳）如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及尸的力臂心

+G

【解析】重力的作用点在物体的重心上，方向竖直向下；力臂为过支点做力的作用线的垂线段，即过。点

做尸的垂线段

15.（2023四川成都）植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作，如图甲，小高正在用铁

锹铲土。将铁锹视为杠杆，。为支点，请在图乙中画出：①手在A处施加的最小动力F的示意图；②F的力

臂心

乙

【解析】手在4处施加最小动力厂时，由杠杆平衡条件可知，此时动力臂最长，最长的动力臂为过A

点做垂直于0A向上的力为最小动力F

16.（2023湖南衡阳）桔株是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙

是桔榛的简化示意图，请在图乙中作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂人

乙

【解析】物体重力的方向是竖直向下，因此过水桶的重心沿竖直向下的方向作出一条有向线段，用G表示,

即为水桶所受的重力；由乙图可知，以。点为支点，过支点。向动力B作用线作垂线，即为动力的力臂//。

17.（2023四川南充）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，。为支

点，B为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力B及其力臂小

【解析】由杠杆平衡条件B//=E/2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。点，因此0A作为动力臂//最长；动力的方向应该向下，过点4垂直于OA向下作出最小动力灯的

示意图

18.（2023湖北潜江、天门、仙桃、江汉）在探究“杠杆的平衡条件”实验中:

（1）实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向（选填“左''或"右"）调节，直至杠杆在

水平位置平衡；

（2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂

，2为cm；

（3）分析表中实验数据。得出杠杆的平衡条件为（用B、入、h、/2表示）;

次数动力F//N动力臂///cm阻力F2/N阻力臂fe/cm

10.516.01.0

21.015.01.015.0

32.015.01.520.0

第3次实验的杠杆类型属于（选填“省力""费力''或'‘等臂”）杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠,

请举一例：;并简要说明你的判断理由__________:

（4）如图丙，F始终杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，尸的大小将o（填

选项代码）

A.不变B.变小C.变大D.先变大后变小

【答案】（1）右（2）8.0（3）Fih=F2l2费力扫帚扫帚在使用时，动力臂小于阻

力臂（4）C

【解析】（1）实验前，杠杆左端下沉，杠杆右端上翘，则应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平

衡。

（2）如图乙所示，刻度尺的分度值为0.1cm,刻度尺的度数为8.0cm,则阻力臂〃为8.0cm。

（3）分析表中实验数据可知，杠杆的动力和动力臂的乘积等于杠杆阻力和阻力臂的乘积，即得出杠杆的平

衡条件为Fih=F2h.

由表格数据可知，第3次实验时的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，该杠杆类型属于费力杠杆。

依据费力杠杆的动力臂小于阻力臂，可判断教室里的劳动工具中有这类杠的是打帚。

（4）如图内所示，F始终杠杆垂直，动力臂。不变，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置8的过程中，阻力G

不变，阻力臂，2变大，根据杠杆平衡的条件尸/尸G/2,F的大小将变大，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

19.（2023四川泸州）小明有一件重约15N的工艺品，用细线悬挂两端点A、8处于静止状态，如图甲所示。

他想用平衡的知识，通过计算在A、B连线上找出。点的位置，以便用一根细线系在。点将工艺品悬挂起

来，静止时如图乙所示，并计算出工艺品的重力。小明身边只有一把弹簧测力计（0〜10N）、一把刻度尺和

若干细线，他设计了如下实验，请完成以下实验步骤：

甲乙gY

（1）取下工艺品，用刻度尺测出工艺品长度Lw=cm,如图丙所示；

（2）用弹簧测力计拉住A端，B端用细线悬挂，平衡时如图丁所示，此时弹簧测力计读数B=8.0N；

（3）交换弹簧测力计和细线的位置，平衡时工艺品的位置也如图丁所示，弹簧测力计读数尸2=6.0N；

（4）由此可以计算出该工艺品的重力G=N»

（5）计算出。点到端点A间的距离LOA^cm。

(6)反思：要准确找出。点的具体位置，除准确测量外，关键实验条件是(只须写出一个条

件即可)。

【答案】(D35.0(4)1415(6)杠杆平衡条件

【解析】(1)由于刻度尺的分度值是1cm,所以工艺品的正确长度为35.0cm,故读数为35.0cm。

(4)(5)当以4端为动力作用点时,根据杠杆平衡条件知FILBA=GLOB,即8Nx35.0cm=Gx(35.0cm-LOA)

①，当以B端为动力作用点时，根据杠杆平衡条件知尸即6Nx35.0cm=Gx〃w②，由①②得，

G=14N,LOA=15cmo

(6)当要准确找出。点的具体位置，除准确测量外，关键实验条件利用杠杆平衡条件。

20.(2023重庆)图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之

若碓头质量为20kg,不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。

(1)求碓头的重力：

(2)碓头竖直下落0.5m,用时0.4s,求重力做功的功率；

(3)质量为72kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2,当他右脚在8点用最小力踩横木使其刚好

转动时，示意图如图乙，已知OAOB=3:2,求人左脚对地面的压强。

甲乙

【答案】(1)200N；(2)250W；(3)2.1XI04

【解析】(1)碓头的重力G=〃zg=20kgxl0N/kg=200N

(2)碓头竖直下落0.5m,重力做的功W=G〃=2(X)NxO.5m=100J

重力做功的功率尸=w*=岩100J=250亚

t0.4s

(3)由杠杆平衡条件得，人对杠杆的力为夕=色著=W^@=300N

由力的相互作用得，人受到杠杆的力为鸟=K=300N

人受到重力、地而支持力、杠杆的力的作用处于静止状态，地面对人的支持力为

G持=G人-乙=72kgx10N/kg-300N=420N

由力的相互作用得，人左脚对地面的压力外;=尸支持=420N

人左脚对地面的压强p="=―420N,—=2.1xlO4Pa

SZOOxlO^m2

21.（2023重庆）桔棒是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，

杆可绕。点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20N、容积为2.8乂10-2„?的桶悬挂在8端，在A

端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，04:05=3:2；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方

向上，忽略杆和绳的重力。

（1）桶装满水时，求水的质量；

（2）空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积；

（3）一重力为480N的人用桔棒将装满水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔棒处于平衡状态时，人与

地面的受力面积为500cm2,求人对地面的压强。

【答案】(1)28kg；(2)2000cm3；(3)l.2xlO4Pa

【解析】⑴因为通的容积为容积为2.8xl0-2m3,则桶装满水的质量为

m=p^V=lxl03kg/m3x2.8x10~2m3=28kg

（2）漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为F咨=品=叫g=2kgxlON/kg=20N

则排开水的体积为％产焉=悬=103kg/黑ON/kg

=2000cm3

（3）桔棒平衡时，根据杠杆平衡条件可求，3端施加的拉力为笈=半组=9/