2024年中考物理总复习：简单机械

第十二章《简洁机械》

★学问梳理

学问点1:杠杆五要素和平衡条件

1.杠杆的五要素和平衡条件

（1）定义：一根在力的作用下能围着固定点。转动的硬棒叫做杠杆

（2）杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂

（3）平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂断心=用幻

【提示】画力臂：（1）先在杠杆示意图上确定出支点。（2）画出动力作用线和阻力作用线。

⑶最终从支点向力的作用线引垂线。

2.杠杆的分类：省力杠杆、费劲杠杆和等臂杠杆

【提示】省力杠杆必定费距离，省距离杠杆必定费劲，既省力又省距离的杠杆是不存在的。

学问点2：滑轮

1.滑轮与滑轮组

2.斜面与轮轴

【提示】轮轴不肯定是省力机械，主要取决于动力作用于轮还是轴。

学问点3：机械效率

1.定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率,用〃表示

★考纲要求：

1.简洁机械变更力的大小和方向.

（探究）

2.机械效率.（了解）

3.机械运用的历史发展过程；机械

的运用对社会发展的作用.（相识）

1.考查热点：杠杆力劈的作图及其平衡条件的探究，滑轮组的绕制，机械效率的理解及简

洁计算

2.考查题型：以填空题、作图题、计算题、试验题为主

3.备考重点：杠杆与滑轮的作图，机械效率的理解及简洁计算

★突破考点，典例呈现

1

考点1:杠杆的分类

例1如图所示，所运用杠杆属于费劲杠杆的是（A）

A.镜子B.扳手C.羊角锤拔钉子D.钢丝钳

方法点拨：生活生产中，常用工具的杠杆分类：

⑴省力杠杆：羊角锤、指甲剪、撬棒、剪刀、扳手、钢丝钳等。

⑵费劲杠杆：船桨、钓鱼竿、镶子、筷.子、用烟钳、火钳等。

⑶等臂杠杆：天平、跷跷板、定滑轮等。

例2图甲是钳子运用时的情景。图乙是图甲中/部分受力的简化图，月是钳子受到的动

力，6点是阻力的作用点，。是支点，请在图乙中画出动力臂Z和阻力用。

方法点拨：（1）力臂表示的是支点。到力的作用线的距离，是从支点。向力的作用线引垂

线，不是支点。到力的作用点的距离。

（2）画力臂时可以依据以下步骤：

①先在杠杆上确定支点0；②找到动力和阻力的作用点，沿力的方向画出动力作用线和阻

力作用线；③最终从支点。向力的作用线引垂线。

考点2：滑轮与滑轮组

例3如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G=60N,&=38N,甲、乙

两种状况下绳子在相等拉力厂作用下静止。则每个动滑轮的重力为（B）

甲乙A.3NB.6NC.11ND.22N

方法点拨：（1）运用动滑轮能省一半力需满意两个条件：一是'

不考虑动滑轮重及绳子与轮间的摩擦力;二是拉绳子的力的方

向必需是竖直向上的（若动滑轮水平放置，拉力方向是水平

的），且拉力作用在绳子上，阻力作用在动滑轮的轴上。』

（2）推断滑轮组绳子段数〃的方法：可以在定滑轮与动滑轮之

间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则

〃就是几。如图甲、乙所示。

考点3：机械效率的计算

例4用如图所示的滑轮组在5s内将静止在水平地面上质量0=40kg,底面积S=1m2

的物体匀速竖直提升3m,所用拉力6=250N,问：

⑴提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强是多大？（g取10N/kg）F

（2）滑轮组提升物体过程中做的有用功是多少？

（3）拉力尸的功率是多少？

G

（4）滑轮组的机械效率是多少？

解：（1）物体静止在水平地面上，则尸JJ=G=侬=40kgX10N/kg=400N。物体对地面的

口口400N

压强TEp——^=~-=400Pa。

S1Am

（2）滑轮组提升物体过程中做的有用功/有=仍=400NX3m=l200Jo

⑶由图可知：动滑轮上绳子的段数〃=2,则拉力作用点移动的距离s=〃7=2X3m=6m。

历总=£s=250NX6m=l500J,拉4力」户山上的一功率海片一15;~00~Ji=300W„

t5s

雁1900T

（4）滑轮组的机械效率“=£=霁：；=80%。.

W&1500J

方法点拨：计算滑轮组的机械效率：

设物体上升的高度为4机械效率：

八、脆GhG

⑴f=及=病

⑵若不计绳重及摩擦,则洋

试验：探究杠杆的平衡条件

命题点

1.杠杆平衡螺母的调整（左高向左调，右高向右调）。

2.让支点处于杠杆中心的目的（减小杠杆自重对试验造成的影响）o

3.试验起先需调整杠杆在水平位置平衡的目的（便利读出杠杆的力臂）。

4.弹簧测力计的运用和读数。

5.测量多组数据的目的（避开偶然性，使得出的结论更具有普遍性）。

6.测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数的变更。

7.分析数据总结杠杆平衡条件

8.杠杆平衡条件的应用。

试验结论：动力X动力臂=阻力义阻力臂，舄成公式FU=FU。

例5在“探究杠杆的平衡条件”的试验中：

甲乙丙

3

⑴把支点放在质地匀称的杠杆中间，在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示，为使

杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向选填“左”或“右”）边旋一些。

（2）调好后，第一组按图乙进行试验，其次组按图丙进行试验，你认为第一^组试验更

好，理由是便于测量力臂。

（3）某.小组通过多次试验，得出以下数据，分析数据得出杠杆的平衡条件是下姿=

FU（用字母表示）。请你应用杠杆的平衡条件，将表格中的数据填完整。

次数

物理量

1234

7i/m0.10.150.20.2

2

月/N0.50.51.5

72/m0.050.050.10.1

K/N11.534

★中考连接，挑战自我

1.（2024山东东营）对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下

列说法正确的是（C）

A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B.做功多的机械，功率肯定大

C.功率大的机械，做功肯定快D.做功快的机械，机械效率肯定高

2.（2024浙江省绍兴市）归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是（A）

厂）—二—呷甲呷叫聃叫而•啊呷

IRf-F,।J

I—r^S—JC23-*»W40!4W»M

甲乙丙

A.甲图：向右移动滑片,若通过R1的电流增加a安，则通过R2的电流也增加a安

B.乙图：仍呈清楚的像,若物距增加b厘米，则像距也要增加b厘米

C.丙图：加水液面上升,若小铁球受到的浮力增加c牛，则大铁球受到的浮力也增加c牛

D.丁图：保持天平平衡,若左侧增加d个钩码，则右侧也要增加d个钩码

3.（2024河南省）下列工具中，运用时属于费劲杠杆的是（B）

4

4.（2024山东聊城）人体中的很多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂

的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对横骨

所施加力的大小肯定（B）

A.大于5kgB.大于49N

C.小于49ND.等于49N

5.（2024山东临沂）图（a）所示的杠杆是水平平衡的。假如在支点两侧的物体下方分别

加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（A）

A.右端下沉

B.左端下沉

C.要保持平衡应将左端的物体向右移动

D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体

6.（2024四川巴中）如图所示，在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在

A端施加一个始终与0A垂直的力F,由水平位置匀速提到如图虚线的位置,

在这个过程中，拉力F的大小（C）

A.始终变大B.始终不变C.始终变小D.先变小后变大

7.（2024四川绵阳）如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布

不匀称的木条AB重24N,A、B是木条两端，0、C是木条上的两个点，A0=B0,AC=0C.A

端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N.现移动托盘秤甲，让C

点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（C）

A.8NACOB

B.12N

C.16N甲

D.18N

8.（2024浙江宁波）如图所示，Fi=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止，物体B以0.lm/s

的速度在物体A表面对左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和

绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（D）

A.F?的功率为0.6W芥黄测力计F、

B.弹簧测力计读数为9N

C.物体A和地面之间有摩擦力

5

D.假如增大Fz,物体A可能向左运动

9.（2024福建B卷）《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂，“权”

“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是（C）1yHi

A.“权”小于“重”时，A端肯定上扬

B.“权”小于“重”时，“标”肯定小于“本”

C.增大“重”时，应把“权”向A端移

D.增大“重”时，应换用更小的“权”f

10.（2024广西北部湾）在探究“杠杆平衡条件”试验中，杠杆在力二

F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动^|||\

到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积

变更状况是（C）

A.始终变小B.始终变大C.始终不变D.先变小后变大

11.（2024四川达州）如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点0转动，

木条的A端用竖直细线连接在地板上，0A=0.6m,0B=0.4m.在木条的B端通过细线悬挂

一个长方体木块C,C的密度为O.gXIO'kg/m',B端正下方放一盛满水的溢水杯.现将木

块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于

水平平衡状态.然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在

A端细绳的拉力恰好等于0,下列结果不正确的是（忽视细绳的重力，g取10N/kg）（D）

A.木块受到的浮力为0.5N£广

B.木块C受到细线的拉力为0.3NxT,

C.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N

D.小球的运动速度为0.2m/s是彩弁，广

12.（2024贵州贵阳）人们应用不同的简洁机械来第9题图

协助工作，正常运用下列简洁机械时说法正确的是（A）

A.筷子可以省距离B.全部剪刀都肯定省力C.定滑轮可以省力D.撬棒越短肯定越省力

13.（2024湖北咸宁）如图所示，用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速.、……、、

提升2m,若动滑轮重20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，⑥j

下列说法正确的是（B）/.；

A.绳子自由端向上移动了4mB.拉力F的功率为90W

C.拉力F为90ND.滑轮组的机械效率为80%□

14.（2024陕西省）如图所示的不锈钢空调架，安装时横杆0B伸出墙外由斜杆AC支撑，

其中0、A两点固定在墙上，C端固定在横杆0B上，通常将空调室外机置于

■一八wacir,

该支架上时不紧靠墙体.下列相关说法正确的是（c）4/

C.若室外机向外移动，AC对OB的支撑力变大D.室外机不能紧靠墙体主要是为了防止漏电

15.（2024湖北省宜昌市）下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（B）

A.有用功越多。机械效率越高B.同一起重机提起的货物越重，机械效率越高

C.额外功越少，机械效率越高D.同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高

16.（2024福建B卷）如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。

与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响，则提升

A的过程（D）

A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大

17.（2024四川省广安市）如图所示，斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重

500N的物体从其底端沿斜面对上匀速拉到顶端，拉力是

150N（忽视绳子的重力），则下列说法正确的是（A）

A.斜面上的摩擦力是50NB.拉力的功率是50W

C.拉力所做的功是300JD斜面的机械效率是80%

18.（2024湖南省常德市）如图所示，小红用10N的拉力将重为20N的物体在5s内匀速提

升了0.2m,则以下说法正确的是（B）

A,绳子自由端移动的距离为0.4mB.有用功为4J

C.滑轮组的机械效率为83.3%D.拉力的功率为12W

19.（2024四川省自贡市）如右图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体

在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,则提升重物的过程中（D）

A.做的总功是400JB.拉力F的功率是25W

C.绳子自由端被拉下ImD.滑轮组的机械效率是80%

20.（2024湖南省邵阳市）如右图所示，某同学运用动滑轮把600N的重物匀速

提升了3m,所用的拉力是400N。下列说法正确的是（B）

A.机械效率是80%B.有用功是1800J

C.额外功是300JD.总功是2100J

21.（2024河南省）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输

电线的良好接触。图2为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组

悬挂20个相同的坠坨，每个坠坨质量为25kg,不计滑轮和钢绳

o

图2

自重和摩擦，输电线/端受到的拉力大小为No若某段时间内坠坨串下降了30cm,则

输电线/端向左移动了cm„（g取10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩）

【答案】10000；15o

22.（2024湖南娄底）如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为

GA=100NO在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为v=0.4m/s,滑轮质量、

绳重及一切摩擦均可忽视不计，

(1)绳子自由端的拉力大小F=N；

(2)拉力F做功的功率P=Wo

物体A的机械能（填“增加”、“削减”或“不变”）。

【答案】（1）50；（2）40；（3）增加

23.（2024四川遂宁）小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水

平地面上匀速运动了80cm，物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力

为10N,弹簧测力计的示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，

则滑轮移动的速度为m/s,物体A受到B施加的摩擦力（选填“水平向左”、“水

平向右”或“为零”），水平拉力F为.N,水平拉力F的功率为W.

【答案】0.1；水平向右；36；3.6

24.（2024天津）利用图甲中的撬棒撬石块时，撬

林相当于—（选填“省力”或“费劲”）杠杆：利用甲

图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽视滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小

拉力为_N。

【答案】省力；300

25.（2024云南省昆明市）如图所示，轻质杠杆OA可绕0点无摩擦转B

动，A点处挂一个重为20N的物体，B点处加一个竖直向上的力F,

杠杆在水平位置平衡，且OB：AB=2：lo则F=N,它是.杠杆。H

【答案】30费劲

26.（2024浙江杭州）如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右

两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在

A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。0.3%

(1)若G=30牛，台面受到木棒的压力为—牛。

(2)

若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于—牛。SI

若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值30牛G

8

范围为—牛。

【答案】（1）60；（2）90；（3）10-90

27.（2024山东东营）如图所示，杠杆AOB能绕。点转动。在A点挂一重物G,为使杠杆

保持平衡且用力最小,在B点施加一个力，这个力应当是图中的o

【答案】F2

28.（2024山东临沂）小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重

20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为.N；假如向水桶内再加入40N

的水，提起时动滑轮的机械效率—（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】80；变大

29.（2024山东枣庄）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分

别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GA

>GB,则n甲n乙；若FA=FB,则GAGB.（选填或“=”）

【答案】>;<

30.（2024海南）如图所示，用动滑轮把重为40N的物体A以0.5m/s的速度匀速提升，用

时4s,拉力F的大小是25N,则拉力F的功率是W,动滑轮的机械

效率是。

【答案】25；80%

31.（2024湖北荆门）工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶

端，斜面高1m,长2m,物体重500N,平行于斜画的拉力200N,所用时间10s。在此过程

中，物体动能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。重

力势能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。拉力的功

率为W,把物体干脆提高到斜面顶端做的功为有用功，

则这个装置的机械效率为o

【答案】不变；增大；80；62.5%

32.（2024江苏淮安）如图所示，工人用250N的拉力将重为400N的装修

材料匀速提升6m,所用时间为Imin,则工人做的有用功是J,工人

做功的功率是W,动滑轮的机械效率是O

【答案】2400；50；80%

9

33.(2024河北)一台起重机在10s内将重为3600N的货物匀速提高了4m,起重机做的有

用功是Jo若起重机做的额外功是9600J,则机械效率是,起重机的

总功率是Wo

【答案】1440060%2400

34.(2024浙江湖州)在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了

如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速

拉动了2米。人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为

物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：

(1)人的拉力所做的功。

(2)人的拉力做功的功率。

(3)动滑轮受到的重力。

【答案】(1)72J(2)18W(3)1N„

35.(2024广东省)如题19图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3义

103W,当它把质量为It的重物匀速提起24nl时，用时100s.(g=10N/kg)求：

(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率

是多少？

(2)若起重机AB长为20m,吊起重物时B端的配重质量为4t,

为使起重机不翻倒，则0B长为多少？(不计摩擦和起重机自重)

【答案】(1)2400W；80%；(2)4mo

36.(2024浙江省台州市)图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。

(1)如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③.经测试发觉：①、

②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置

是O

(2)图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。0A是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的

配重。0B是配重柄。A0B能绕固定点。自由转动。请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G

及其力臂L。

(3)已知：小壶盖质量为4克，0A=3厘米，0C=L4厘米，0B=l厘米，ZA0B=135°.要

求倒水时，壶身最多倾斜45°,小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动

闭合。求配重B的质量取值范围。(配重柄质量和。点的摩擦均忽视不计，加取1.4)

10

37.（2024山东枣