2017-2021年江苏中考物理真题分类汇编之机械与功（含解析及考点卡片）

2017-2021年江苏中考物理真题分类汇编之机械与功

一.杠杆的分类（共1小题）

1.（2019•扬州）下列工具属于省力杠杆的是（）

二.力臂的画法（共2小题）

2.（2021•南通）如图，轻质杠杆平衡，请作出动力Fi的力臂h和杠杆所受阻力F2的示意

图O

3.（2021•淮安）在图中画出拉力F的力臂L（O为支点）

三.杠杆的平衡条件（共3小题）

4.（2020•南通）如图，裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水平位

置平衡的是（）

A.右边夹子向左移动

B.左边夹子向左移动

C.右边毛巾的下角夹在左边夹子上

D.左边毛巾的下角夹在右边夹子上

5.（2018•镇江）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA=AB,物块G重30N,Za

=/0=30°,在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，F的大小为

N：保持杠杆在水平位置平衡，仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位

置的过程中，拉力大小将,在转至虚线②所示位置时，拉力与物重的大小关系为

FGo

6.（2021•无锡）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、

质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB,一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，

她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点

时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB=4cm,则金属筐的质量为kg。称重时，

将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置

平衡，此时弹簧测力计示数为15N,则重物的质量是kg。若在她们制作的装置

中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤坨”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm

标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为kg0（g取10N/kg）

四.杠杆的动态平衡分析（共1小题）

7.（2021•镇江）如图所示，轻质杠杆OB可绕。点转动，OA=AB,用细线将重物悬挂在

A点，在B点作用竖直向上的拉力F,则在保持杠杆水平静止的情况下（）

A.拉力F的大小为物重的2倍

B.当悬挂点左移时，F将减小

C.若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大

D.若物重增加2N,F的大小也增加2N

五.杠杆的平衡分析法及其应用（共1小题）

8.（2017•南通）如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆,现在拉杆端点A处施加力

F,使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置。若力F的大小保持不变，则力F

的方向应（）

A.垂直于OAB.竖直向上C.沿OA向上D.水平向左

六.杠杆中最小力的问题（共2小题）

9.（2021•常州）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力Fi及其力臂Li的示意图。

10.（2020•扬州）如图，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂1。

'D

七.杠杆的应用（共2小题）

11.（2017•常州）渔民大明借助湖中礁石，要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，如图所示,

A.选用越粗的蜡烛效果越好

B.转轴位置离蜡烛重心越远越好

C.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方

D.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些

A.探究杠杆的平衡条件实验（共3小题）

13.（2021•宿迁）小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加

了一个套筒，如图甲所示。于是小明设计了如图乙所示的装置，探究轻质杠杆的动力大

小与动力臂的关系。

丙

（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于

（2）改变动力臂，多次测最，根据记录的数据画出如图丙所示的动力随动力臂变化的图

像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是N（杠杆上每一小格长度为1cm）,小明

发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积（如图丙中阴影部分）总相等，原

因是o

14.（2020•盐城）小明做“探究杆杆平衡条件”实验:

（I）实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母

向调节；

（2）使用弹簧测力计时，首先进行的操作是；

（3）如图乙所示，在杠杆左侧挂2个钩码，每个钩码的质量为50g,为了便于在杠杆上

直接读出力臂的大小，在A点沿向下方向拉动弹簧测力计，直至杠杆在位

置平衡。并将第一次数据记录在表格中，表中F1大小为弹簧测力计示数，F2大小为钩码

的重力，Li、L2分别为Fi、F2对应的力臂；

（4）接下来，小明又进行了三次实验，将数据填在表中，最后总结得出规律。每次实验

总是在前一次基础上改变F2、Li、L2中的一个量。小华分析数据后发现，第次

实验与前一次改变的量相同，需要调整的实验步骤是o

23.010.02.015.0

31.520.02.015.0

41.030.02.015.0

15.（2019•苏州）利用杠杆开展相关实验探究：

（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示。

则应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡：

（2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点月弹簧测力计竖直向下

拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为N；若在第（1）小题所描述

的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会（选填“偏

大”、“偏小”或“不变”）；

（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示。

此过程中，弹簧测力计拉力的力臂（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），

拉力的大小、

九.定滑轮及其工作特点（共1小题）

16.（2021•盐城）旗杆顶端装有定滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法

正确的是（）

A.旗手对绳的拉力一定等于国旗重力

B.旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半

C.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离

D.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半

一十.动滑轮及其工作特点（共1小题）

17.（2019•盐城）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（）

A.省力，不改变施力的方向

B.不省力，改变施力的方向

C.既省力，也改变施力的方向

D.既不省力，也不改变施力的方向

一十一.滑轮组的设计与组装（共1小题）

18.（2020•淮安）向下拉绳将重物提升，画出图中滑轮组绕绳方法。

一十二.功的大小比较（共1小题）

19.（2017•常州）非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水。如图所示，小

华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速

行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（）

一十三.功的计算（共3小题）

20.（2018•盐城）小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于

()

A.0.02JB.0.2JC.2JD.20J

21.（2021•连云港）小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了

10m,在此过程中，推力对购物车做功J,支持力对购物车做功J。

22.（2019•镇江）自动感应门俯视图如图所示：当有物体进入半径为2m的虚线圆（圆心处

为O）内时，宽度均为2m的两扇感应门立即向两边匀速开启，开启速度为O.lm/s,感应

门在物体离开虚线圆后关闭，在水平地面上，人用100N的水平推力F推动宽D=40cm

的货物，使货物的中央沿虚线s垂直地匀速通过该门，此过程中货物受到的摩擦力大小

为N,从门开始开启到货物被推至门处的过程中，推力F做的功为J；为

能安全通过该感应门，货物运动的速度应不超过m/so

一十四.功率大小的比较（共2小题）

23.（2020•淮安）小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上

升的高度均不变，比较两次爬楼过程（）

A.用时少的做功多B.用时少的做功功率大

C.用时多的做功多D.用时多的做功功率大

24.（2018•镇江）如图1所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力

F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域

③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v-l

A.区域①路面的粗糙程度比②的大

B.拉力在区域①中做功的功率比②的小

C.物块在区域①上所受的摩擦力等于2N

D.物块在区域③上运动的时间可能为1s

一十五.功率的计算（共5小题）

25.（2021•泰州）为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明

同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg,轮胎与公平地面的总接触面积

为30cm2,在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍（g®10N/kg）o求：

（I）小明和自行车的总重力；

（2）他骑行时自行车对地面的压强；

（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是多大。

26.（2021•常州）2021年4月21日，印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域

（1）下潜过程中，潜艇受到海水压强的变化情况为o

（2）在某一深度，由于潜艇老日，艇身破裂沉入海底，应印度尼西亚请求，中国派出“永

兴岛”号打捞船展开救援。如图甲所示，打捞船向海底竖直发射超声波，1.1秒后收到回

波信号，已知声音在海水中传播速度是l500m/s,海洋该处的深度是m。

（3）打捞船利用绳子以0.5m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸，绳子拉力F与时

间I的关系如图乙所示，已知p海尔=I.IX103kg/m3,g取lON/kg,不计海水对残骸的阻

力，问：

①残骸的密度有多大？

②拉力F功率的最大值有多大？

27.（2021♦宿迁）用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m,机械

效率为80%,则有用功为J,拉力的功率为W。若增大所提物体的质量,

则滑轮组机械效率将（选填“增大”、“不变”或“减小

28.（2020•镇江）如图1所示，质量为20kg的重物放在水平地面上，重物与地面间的接触

面积为O.ln?.利用图2所示的滑轮组，小明在20s内将重物匀速提高5m,他对绳子自

由端施加的拉力为150N.不计绳重和轮轴处摩擦，g取lON/kg。

（1）求图I中重物对地面的压强。

（2）在图2所述过程中，求：

①小明所做的额外功.

②小明做功的功率。

图1图2

29.（2019•连云港）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象如图甲时,

受到的水平推力为Fi；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为F2.两

次推力的功率分别为P］、P2.则下列关系正确的是（）

A.FI=F2PI>P2B.Fi=FzP1VP2

C.FI>F2PI>P2D.FI<F2PI>P2

一十六.功率计算公式的应用（共1小题）

30.（2018•徐州）一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段坑洼路面，如果汽

车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（）

一十七.有用功和额外功（共1小题）

31.（2018•无锡）用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物G,竖直向上的拉力F为100N,

重物被提升1m,不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是（）

A.拉力做的额外功是100J

B.动滑轮的重力为50N

C.拉力做的总功是200J

D.绳子东端移动的距离是2m

一十八.机械效率的计算（共1小题）

32.（2018•镇江）小明通过机械将重100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m,机械效

率为80%.则此过程中有用功W^=J,额外功WsjuJ,小明做功的功

率P=Wo

一十九.斜面的机械效率（共1小题）

33.（2019•常州）如图所示，斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力E将重400N

的物体从斜面底端拉到顶端，已知拉力F=250N,对此过程，下列结果中正确的是（）

A.有用功为1000JB.总功为1600J

C.额外功为2为JD.机械效率为60%

二十.滑轮（组）的机械效率（共5小题）

34.（2020•南京）如图所示，物体重2I0N,动滑轮重25N.工人用125N的拉力将物体匀

速提升3m,用了10s,此过程中有用功是J,拉力的功率是W,滑轮的机

械效率是,克服动滑轮重所做的额外功占总功的%。

35.（2020•南通）如图，塔式起重机上的滑轮组将重为L2X1（）4N的重物匀速吊起2m时,

滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg.

（1）求提升重物做的有用功；

（2）求绳端的拉力；

（3）若动滑轮的质量为40kg,求克服摩擦和钢丝绳重所做的功.

36.（2021•苏州）如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400N的拉力作用下,

使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2m。不计绳子重力和摩擦,

g取lON/kgo求：

（I）拉力的功率P；

（2）滑轮组的机械效率1

（3）动滑轮的重力G动。

37.（2021•南通）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的刀的比值叫作机械效益

MA,用于比较不同机械的省力程度，现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦,

则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率q与机械效益MA的关系图

线中，可能正确的是（

B.0G

38.（2020•苏州）科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图

（如图）进行研究。若爷爷质量m人=60kg,奶奶用F=240N的拉力将爷爷匀速拉升到

顶端,该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s=6m。不计绳重和摩擦，g取10N/kgo

求：

（1）奶奶所做的功；

（2）动滑轮（含座椅）的质量；

（3）该升降座椅装置的机械效率（保留一位小数）。

二十一.增大或减小机械效率的方法（共1小题）

39.（2020•盐城）如图所示，小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械

效率的是（）

A.适当增加木箱重力B.增大木箱上升高度

C.增大提升木箱的速度D.换用质量更大的动滑轮

二十二.斜面机械效率的测量实验（共1小题）

40.（2017•淮安）小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与

斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如

图所示），测得的实验数据如表中所示：

实验斜面的物体重物体上升沿斜面拉物体移动有用功总功机械效

次数倾斜程度G/N高度h/m力距离S/mw襁W总/J率n

F/N

1较缓5.00.101.60.500.500.8063%

2较陡5.00.152.20.500.751.1068%

3最陡5.00.253.10.501.55

（1）沿斜面拉动物体时，应使其做运动。

（2）根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为J,机械效率

是。

（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面

越缓，越o

（4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它

条件不变的情况下，o

二十三.滑轮（组）机械效率的测量实验（共2小题）

41.（2018•南通）小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下:

次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N机械效率T1

120.101.066.7%

230.101.471.4%

360.102.5

（1）实验中应竖直向上拉动弹簧测力计，绳端移动距离为m。

（2）第3次实验的机械效率为%。

（3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是；小华所

用动滑轮的重一定小于No

F

口

42.（2017•宿迁）有人说，同一机械的机械效率是不变的。小华设计了“探究滑轮组机械效

率与所提升重物质量的关系”实验，来检验此说法是否正确。

（1）用笔画线代替绳子，在图甲中画出最省力的绳子绕法。

（2）如图乙所示，小华在实验中保持滑轮组不变，改变重物的质量，通过弹簧测力计匀

速拉动绳子使重物缓缓上升，测得数据如下表（g取lON/kg）：

序号重物质量/kg重物上升距离弹簧测力计示数绳端移动距离机械效率

/cm/N/cm

10.1101.12045.5%

20.2101.620---

30.3102.12071.4%

第2次实验中的机械效率是；根据表中数据可以得到，滑轮组的机械效率随所提

升重物质量的增大而。

甲乙

2017-2021年江苏中考物理真题分类汇编之机械与功

参考答案与试题解析

一.杠杆的分类（共1小题）

【考点】杠杆的分类.

【专题】定性思想；简单机械；理解能力.

【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判

断它是属于哪种类型的杠杆。

【解答】解：

A、镜子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不合题意；

B、船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不合题意；

C、钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不合题意；

D、扳手在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。

故选：Do

【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：

①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；

②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；

③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。

二.力臂的画法（共2小题）

2.（2021•南通）如图，轻质杠杆平衡，请作出动力Fi的力臂h和杠杆所受阻力F2的示意

图。

【考点】力臂的画法.

【专题】作图题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力.

【分析】（1）画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力

和阻力的作用线；用虚线做支点到动力作用线和阻力作用线的垂线。

（2）阻力F2是物体A对杠杆的拉力，先找出阻力作用点，然后过作用点作竖直向下的

阻力。

【解答】解：由图可知支点是0点，从0点向动力Fi的作用线作垂线，支点到垂足的

距离就是动力臂11。

阻力F2是物体A对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，方向竖直向下，如图所示：

【点评】会确定物体受力的方向，会用力的示意图表示物体受力情况，知道力臂的正确

画法，并且能够画出正确的力臂。

3.（2021•淮安）在图中画出拉力F的力臂L（0为支点）

o

【考点】力臂的画法.

【专题】作图题；简单机械.

【分析】力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。

②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。

③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。

【解答】解：反向延长F得到力的作用线，然后从支点O向力的作用线作垂线，支点到

垂足的距离就是力臂L.如图所示：

【点评】本题考杳了力臂的画法，理解力臂的概念，会画力的作用线以及过支点的力的

作用线的垂线是关键。

三.杠杆的平衡条件（共3小题）

4.（2020•南通）如图，裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水平位

A.右边夹子向左移动

B.左边夹子向左移动

C.右边毛巾的下角夹在左边夹子上

D.左边毛巾的下角夹在右边夹子上

【考点】杠杆的平衡条件.

【专题】应用题；简单机械：应用能力.

【分析】裤架是一个杠杆，裤架的左端下沉、右端上翘，要使杠杆（裤架）在水平位置

平衡，右端的力和力臂乘积变大，或左端的力和力臂乘积变小。

【解答】解：

A、右边夹子向左移动，右端的力不变，力臂变小，右端力和力臂的乘积更小，裤架会更

向左倾斜，故A错误。

B、左边夹子向左移动，左端的力不变，力臂变大，左端力和力臂乘积更大，裤架会更向

左倾斜，故B错误。

C、右边毛巾的下角夹在左边夹子上，相当于右端减小了重力，左端增加了重力，导致左

端力和力臂乘积更大，右端力和力臂的乘积更小，裤架会更向左倾斜，故C错误。

D、左边毛巾的下角夹在右边夹子上，相当于左端减小了重力，右端增加了重力，导致右

端力和力臂乘积变大，左端力和力臂的乘积变小，裤架会在水平位置平衡，故D正确。

故选：D。

【点评】裤架是一个变形的杠杆，杠杆向力和力臂乘积大的一端下沉。

5.（2018•镇江）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA=AB,物块G重30N,Na

=/0=30°,在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡,F的大小为15

N；保持杠杆在水平位置平衡，仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位

置的过程中，拉力大小将变大，在转至虚线②所示位置时，拉力与物重的大小关系

为

I

■

【考点】杠杆的平衡条件.

【专题】应用题；简单机械.

【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件动力X

动力力臂=阻力X阻力力臂求出E分析力臂变化可知力的变化。

【解答】解：

（1）由杠杆平衡条件得：

FXOB=GXOA,

因为OB=2OA

「GXOAGXOA30N|SN

0B20A2

（2）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至①位置时，拉力的

力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大：

（3）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至②位置时，由三角

函数可知，动力F的力臂为OBXsinB=OBXsin300=OBxX

由杠杆平衡条件得：

FXAOB=GXOA,

2

FXAOB=GXAOB,

22

F=Go

故答案为：15；变大；=。

【点评】考查杠杆平衡条件的应用，利用平衡条件公式，分析力臂变化可知力的变化，

注意灵活运用。

6.（2021•无锡）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、

质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB,一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，

她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点

时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB=4cm,则金属筐的质量为13.8kg。称重时，

将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置

平衡，此时弹簧测力计示数为15N,则重物的质量是36kgo若在她们制作的装置中

仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤蛇”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm

标出对应的质量刻度，则该杆坪的分度值为0.25kg。（g取10N/kg）

【考点】杠杆的平衡条件.

【专题】计算题；简单机械；应用能力.

【分析】悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡,

根据杠杆的平衡条件求出金属筐的质量；

根据弹簧测力计的示数，利用杠杆的平衡条件求出金属筐和重物的总质量，从而求出重

物的质量；

将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤坨。根据杠杆的平衡条件求出物体的最大质量，然

后得出分度值的大小。

【解答】解：将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点

移至0点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得0B=4cm；

圆柱型螺纹钢AB质量分布均匀，则其重心的位置到0点的距离为：L=12驷-4cm

2

=46cm；

则0A=100cm-4cm=96cm；

根据杠杆的平衡条件可知：m«gL=mggXOB,1.2kgXgX46cm=m®XgX4cm,解得：

m«=13.8kg：

称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在

水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N；

根据杠杆的平衡条件可知：FXOA=m4XgXOB,15NX（100cm-4cm）=miRX10N/kg

X4cm,解得：m«R=36kg；

若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤蛇”，根据杠杆的平衡条件

可知，当秤坨在A点时，所测物体的重力最大，即质量最大：

m秤能gXOA=m%gXOB，IkgX10N/kgX（100cm-4cm）=m'-ftX1ON/kgX4cm,解得：

m'a（=24kg；

即秤花在A处时对应的物体的质量是24kg,则该杆秤的分度值为24kg=o.25kg。

100cm4cm

故答案为：13.8；36；0.25o

【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用，明确力臂的大小是解题的关键。

四.杠杆的动态平衡分析（共1小题）

7.（2021•镇江）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA=AB,用细线将重物悬挂在

A点，在B点作用竖直向上的拉力F,则在保持杠杆水平静止的情况下（）

O

B

A.拉力F的大小为物重的2倍

B.当悬挂点左移时，F将减小

C.若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大

D.若物重增加2N,F的大小也增加2N

【考点】杠杆的动态平衡分析.

【专题】应用题；简单机械；应用能力.

【分析】（1）根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；

（2）根据力臂的变化，利用杠杆的平衡条件分析动力的变化；

（3）力臂是指从支点到力的作用线的距离。将拉力F沿顺时针方向转动，在转至虚线位

置时，拉力的力臂变小；

（4）根据杠杆的平衡条件分析。

【解答】解：

A、由图可知，OA=AB,阻力的力臂为动力力臂的一半，根据杠杆的平衡条件FXOB

=GXOA可知，拉力F的大小为物重的二分之一，故A错误；

B、当悬挂点左移时，动力臂、阻力不变，阻力臂变大，则动力F将变大，故B错误；

C、保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F转至虚线位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与

阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故C正确；

D、若物重增加2N,根据杠杆的平衡条件可知，F的变化量为2NX2=1N,故D错误。

2

故选：Co

【点评】本题主要考查对杠杆平衡条件以及力臂概念的记忆，是一道基础题目，不难解

决。

五.杠杆的平衡分析法及其应用（共1小题）

8.（2017•南通）如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力

F,使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置。若力F的大小保持不变，则力F

的方向应（）

箱t

A.垂直于OAB.竖直向上C.沿OA向上D.水平向左

【考点】杠杆的平衡分析法及其应用.

【专题】应用题；顺推法；简单机械.

【分析】使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置时，箱子的重力不变，即阻

力不变，而阻力臂会逐渐减小，要使力F的大小保持不变，根据杠杆的平衡条件和相似

三角形的知识判断分析F的方向。

【解答】解：使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置时，箱子的重力不变，

即阻力不变，而阻力臂减小，

根据杠杆的平衡条件BLI=F2L2知，要使力F的大小保持不变，动力臂也应该减小，且

动力臂和阻力臂比值不变，

当力F的方向竖直向上时，动力臂和阻力臂如下图所示（其中Li=OB,L2=OC）：

由△ODC〜OAB可知，"=。6=型，则上2不变，力F的大小不变，

LiOBOAL

所以，使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置，若力F的方向竖直向上时力

卜的大小保持不变，故B符合题意。

故选：Bo

【点评】本题考查了学生对杠开平衡条件的了解和掌握，判断力臂变化是本题的关键。

六.杠杆中最小力的问题（共2小题）

9.（2021•常州）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力Fi及其力臂Li的示意图。

【考点】杠杆中最小力的问题.

【专题】应用题；简单机械；应用能力.

【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使

所用的动力最小，必须使动力臂最长。

（2）在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，以此为动力

臂，最省力。

【解答】解：杠杆ABC的支点在0点，连接0A,若在A端施力Fi，当Fi的方向与0B

垂直时动力臂最大，此时最省力，0A为其力臂Li；

根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向斜向下，据此可画出最小的动力，如图

【点评】杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：

（1）确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；

（2）连接支点与动力作用点，得到最长的线段；

（3）经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；

（4）根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。

10.（2020•扬州）如图，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂1。

【考点】杠杆中最小力的问题；力臂的画法.

【专题】作图题；简单机械；应用能力.

【分析】（I）支点是杠杆绕着转动的固定点，动力向下作用时，杠杆应绕石块的C点转

动；动力向上作用时，杠杆应绕着杠杆与地面接触A点转动；

（2）根据杠杆平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂，在阻力X阻力臂一定的情况下,

动力臂越大，动力将越小。

【解答】解：

由图示可知，当杠杆与地面的接触点（A点）为支点时，作用在A点动力的力臂最大，

所以此时动力最小，连接AD为动力臂1,过D点作垂直于动力臂向上的力，即为最小动

力F的示意图。如图所示：

【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，在力与力臂乘积一定的情况下，若支点与力的

作用点成为力臂，此时的力臂最大，使用杠杆最省力。

七.杠杆的应用（共2小题）

11.（2017•常州）渔民大明借助湖中礁石，要把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，如图所示,

【专题】图析法；简单机械.

【分析】首先要明确把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，在阻力一定的情况下，动力臂越

长，越省力，由此对各个选项逐一分析即可。

【解答】解：利用自身的重力把竹竿插入湖底淤泥，即动力一定（Fi=GQ,阻力臂L2

一定（图中支点。到竹竿的距离相同）；

把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥，即杠杆对竹竿向下的作用力越大，由力的作用是相互

的可知，阻力F2越大：

因F］一定、L2一定，根据杠杆平衡条件FILI=F2L2可知，动力臂Li越长时，阻力F2

越大，则杠杆对竹竿向下的作用力越大，效果越好；由图可知，D中动力臂最大，效果

最好。

故选：D。

【点评】此题考查杠杆平衡条件的应用，明确4个图中的阻力和阻力臂相同，A中动力

臂最大是关键。

12.（2021•扬州）有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（）

A.选用越粗的蜡烛效果越好

B.转轴位置离蜡烛重心越远越好

C.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方

D.为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些

【考点】杠杆的应用；重心.

题】应用题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；应用能力.

【分析】（1）（2）根据杠杆的平衡条件分析：

（3）（4）重心越低，稳度越高。

【解答】解：

A、制作蜡烛跷跷板时，选用较细的蜡烛能减小蟒烛的重力带来的影响，能使蜡烛在水平

位置更加稳定，故A错误；

B、转轴位置离蜡烛重心越远，根据杠杆的平衡条件可知，此时蜡烛容易发生翻转，故B

错误；

C、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方，蜡烛的重心变低了，

稳度较高，故C正确；

D、为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的上侧面削去一些，这样能降低蜡烛的重

心，增大稳度，故D错误。

故选：Co

【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用、重心的知识，难度不大。

八.探究杠杆的平衡条件实验（共3小题）

13.（2021•宿迁）小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加

了一个套筒，如图甲所示。于是小明设计了如图乙所示的装置，探究轻质杠杆的动力大

丙

（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂。

（2）改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图丙所示的动力随动力臂变化的图

像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是1.5N（杠杆上每一小咯长度为1cm）,小明

发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积（如图丙中阴影部分）总相等，原

因是阻力与阻力臂的乘积保持不变。

【考点】探究杠杆的平衡条件实验；杠杆的平衡条件.

【专题】实验探究题；简单机械；实验基本能力.

【分析】（1）让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂；

（2）阻力和阻力臂的乘积不变时，从图象中选择动力和动力臂的对应值，得出动力跟动

力臂的乘积也不变，据此分析。

【解答】解：（1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂；

（2）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠

杆平衡条件F|L|=F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，

F2L2=F1L1=2NX0.03m=0.06N・m；

FL

由图乙可知，L2=4cm=0.04m,则杠杆左端所挂重物的重力：G=F2=^~^=°，°6N・m

L20.04m

=1.5N；

图像中每次描出的点与两坐标袖围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡

条件可知，FILI=F2L2,而阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两

坐标轴围成的方形面积总相等。

故答案为：（1）测量力臂；（2）1.5；阻力与阻力臂的乘积保持不变。

【点评】本题考查了杠杆平衡的调节、应用杠杆平衡条件计算和分析问题，属常考考点,

一定要掌握。

14.（2020•盐城）小明做“探究杠杆平衡条件”实验：

（1）实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母

向右调节;

（2）使用弹簧测力计时，首先进行的操作是将指针调到零刻度线处；

（3）如图乙所示，在杠杆左侧挂2个钩码，每个钩码的质量为50g,为了便于在杠杆上

直接读出力臂的大小，在A点沿竖直向下方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在水平

位置平衡。并将第一次数据记录在表格中，表中Fi大小为弹簧测力计示数，F2大小为钩

码的重力，LBL2分别为FI、F2对应的力臂；

（4）接下来，小明又进行了三次实验，将数据填在表中，最后总结得出规律。每次实验

总是在前一次基础上改变F2、LBL2中的一个量。小华分析数据后发现，第4次实

验与前一次改变的量相同，需要调整的实验步骤是保持F2和Li不变，改变L2的大小。

序号Fi/NLi/cmF2/NLz/cm

11.510.01.015.0

23.010.02.015.0

31.520.02.015.0

41.030.02.015.0

【考点】探究杠杆的平衡条件实验.

【专题】实验题；探究型实验综合题；实验基本能力.

【分析】（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端下沉，说明杠杆的重心

在支点左侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平

位置平衡；

（2）使用弹簧测力计时，需要先将指针调到零刻度线处；

（3）为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小，由于力臂是支点到力的作用线的距离，所

以在A点沿竖直向下方向拉动弹簧测力计，直至杠杆在水平位置平衡；

（4）根据题意分析得出实验步骤。

【解答】解：

（1）杠杆的右端上翘，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。

（2）使用弹簧测力计时，需要先将指针调到零刻度线处。

（3）由图可知，在杠杆左侧挂2个钩码，为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小，由于

力臂是支点到力的作用线的距离，所以在A点沿竖直向下方向拉动弹簧测力计，直至杠

杆在水平位置平衡。

（4）由实验序号1、2可知，Li和L2不变，F2改变；由实验序号2、3可知，F2和L2

不变，Li增大10cm；由序号4、3可知，F2和L2不变，Li增大10cm,所以第4次实验

与前一次改变的量相同。

由于要分别改变F2、LBL2中的一个量，所以还需要改变L2,具体步骤为：保持F2和

Li不变，改变L2的大小。

故答案为：（1）右；（2）将指针调到零刻度线处；（3）竖直；水平；（4）4；保持F2和

L］不变，改变L2的大小。

【点评】探究杠杆平衡条件时.使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重

心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。

15.（2019•苏州）利用杠杆开展相关实验探究：

（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示。

则应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；

（2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点月弹簧测力计竖直向下

拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为2.0N：若在第（1）小题所描述

的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会偏小（选填“偏

大”、“偏小”或“不变”）；

（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示。

此过程中，弹簧测力计拉力的力臂上上（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同）,

拉力的大小不变.

【考点】探究杠杆的平衡条件实验.

【专题】实验题；探究型实验综合题.

【分析】（1）在调平杠杆平衡时，杠杆的向哪端转动，那端沉，平衡螺母要向另一端移

动；

（2）根据杠杆平衡条件可求出弹簧测力计的示数；根据力与力臂乘积的大小变化可判断

弹簧测力计的示数变化。

（3）图丙使杠杆由水平位置缓慢转动到图中位置，求出各自的力臂根据杠杆平衡条件即

可求判断卜的大小变化。

【解答】解：利用杠杆开展相关实验探究：

（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，左端上翘，

如图甲所示。则应将平衡螺母向左调节，直到杠杆在水平位置平衡；

（2）由图可