2025年中考物理一轮复习：简单机械（10题型）（练习）（含答案）

2025年中考物理一轮复习及料配套练习专题13

简单机械（练习）（原卷版）

目录

匪题型过关练2

题型01杠杆、杠杆的分类.....................................................2

题型02杠杆作图.............................................................3

题型03探究杠杆平衡条件.....................................................4

题型04杠杆平衡条件的应用...................................................6

题型05定滑轮、动滑轮......................................................8

题型06理想滑轮组的计算....................................................10

题型07实际滑轮组的计算....................................................11

题型08水平滑轮组.........................................................13

题型09滑轮组的绕绳.......................................................14

题型10斜面与轮轴.........................................................14

核真题实战练.............................

同重难创新练.............................

里题型过关练

题型01杠杆、杠杆的分类

1.下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（）。

A.杠杆只可以是直的B.动力臂就是支点到动力作用点的距离

C.杠杆支点一定在杠杆上D.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和

2.如图所示的情景展示了物理世界的平衡之美。用细线将铁锤悬挂在光滑的尺子上，锤柄末端紧贴尺

面，尺子一端置于水平桌面边缘。点处，整个装置恰好处于平衡状态。若尺面水平且不计尺子和细线所受

重力，下列说法正确的是（）。

A.尺子可以视为能绕。点转动的杠杆;

B.细线对铁锤的拉力与铁锤所受重力是一对平衡力;

C.细线对尺子的拉力大于锤柄末端对尺子的作用力;

D.尺子与铁锤组成的整体，其重心在。点的正下方

3.如图所示，开瓶器开启瓶盖时,可看作是（)O

A.以/为支点的费力杠杆B.以/为支点的省力杠杆

C.以6为支点的费力杠杆D.以6为支点的省力杠杆

4.下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是（)O

5.如图所示，为一可绕。点转动的杠杆，在/端通过绳作用一竖直向下的拉力用吏杠杆平衡，此时力而分

水平，保持重物静止不动，而使绳绕/点从图示位置沿图中的虚线转动，则（）

A.逆时针转，尸先变小后变大B.顺时针转，尸先变小后变大

C.逆时针转，尸先变大后变小D.顺时针转，尸先变大后变小

6.如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂1阻和动力F动的变化情况是（）。

A.1阻不变，F动变大B.1阻不变，F动不变

C.1阻变大，F动变大D.1阻变大，F动不变

7.生活中有很多小妙招，如图甲所示，用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖，模型如图乙，它是以—

为支点（选填或"夕’）的省力杠杆，手在______（选填“C"或）点向下压时会更省力。

甲乙

题型02杠杆作图

1.如图所示，轻质杠杆在力Fi、Fz的作用下处于平衡状态。。点为支点，1为F2的力臂，请在图中画出

Fi的力臂h和力F2O

2.画出图中羊角锤所受力尸的力臂Lo

3.在图中画出力厂的力臂L

之

4.如图所示，轻质杠杆OAB上挂一物体，拉力F使杠杆在图中位置平衡，请在图中画出力F的力臂L

和物体所受的重力示意图。

5.如图，轻质杠杆平衡，请作出动力B的力臂L和杠杆所受阻力国的示意图。

题型03探究杠杆平衡条件

1.如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆处于水平平衡状态，所用钩码完全相同。下列做法

中能使杠杆再次平衡的是（）。

A.分别在两边钩码下再增加一个相同钩码B.左边减少1个钩码，右边减少2个钩码

C.两边钩码均向支点移动相同的距离D.左边钩码向左移1.5个格，右边钩码向右移1个格

2.如图所示，小勇利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量

相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。

(1)实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于(选填“平衡”或“非平衡”)

状态;

(2)为了便于测量____________(选填“力”或“力臂”)，应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将

平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节；

(3)将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在/点挂3个钩码，则应在方点挂____________个钩

码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆(选填“左”或“右”)

端将下沉；

(4)小勇用弹簧测力计替代钩码，在8点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至

如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐—

(选填“变大”、“变小”或“不变”)，原因是;

(5)实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力*=*阻力臂。

3.如图所示，用10N的水平推力推重为20N的物体沿水平方向做匀速直线运动。若5s内推力对物体

做了80J的功，则在这一过程中，物体沿水平方向运动了m„

如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、

刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平

衡螺母向(左/右)调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡；

(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上4点处挂4个钩码，在8点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。

于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：(用字母表示)。他这样得出的结论(合理/不

合理);原因是：；

(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然

成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向

上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是：o

4.图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。

（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状

态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向（选填“左”或“右”）侧调节。

（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆（选

填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。

（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是0

（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示

的装置进行探究，在杠杆。点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在/点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平

衡，此时弹簧测力计示数为No以弹簧测力计的拉力为动力钩码处绳子拉力为阻力多次改变

动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，EZ总是（选填“大于”、“等于”或“小于”）

Fzli,其原因可能是o

（5）图丁中，弹簧测力计处在4点位置时，此杠杆属于（选填“省力”或“费力”）杠杆，请

举出它在生活生产中的一个应用实例：o

题型04杠杆平衡条件的应用

1.码头上的工作人员，利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上（杠杆始终保持水平）。挂

在/端的的桶重100N,内部底面积为600cm2,桶内装有800N的水，水深1m。重600N的工作人员用绳子

竖直拉住6端，工作人员的脚与地面的接触面积300cm2，OA:OB=1:3,下列计算结果臂集的是（）

（=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg）。

A.水对桶底的压强为l.OxlC/paB.水对桶底的压力为600N

C.人对地面的压力为375ND.人对地面的压强为1.0xl（）4pa

2.2021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，5为重心，/为

拉杆的端点。在/点沿图示方向施加拉力户使旅行箱保持静止。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，拉力尸减小；

C.其它条件不变时，使拉力广的方向沿顺时针改变10°,拉力户增大；

D.箱内物体下滑，重心位置由6变至6’，拉力尸增大

3.如图所示，将同种材料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆AB的两端，杠杆在水平位

置平衡。已知：G泞150N,Gz=30N,AO：OB=1：3,甲物体与水平地面的接触面积为0.2m:不计绳重。下

列说法正确的是（）。

A0B

△

甲

Z/Z//Z////ZZ

A.乙物体对杠杆的拉力为IONB.甲、乙两物体质量之比为4：1

C.水平地面对甲物体的支持力为60ND.甲物体对水平地面的压强为750Pa

4.如图所示，重力不计的杠杆如，。为支点，用力少提起重为30N的物体，恰在水平位置平衡。已知

（24=80cm,AB=50cm,杠杆与转轴间摩擦忽略不计，下列说法中不正确的是（）。

G

A.利用该机械提起重物时不能省功B.拉力尸的力臂为40cm

C.拉力厂的大小为22.5ND.拉力尸为作用在/点的最小动力

5.如图所示，自重不计的杠杆46。能绕。点自由转动，6为杠杆的中点，在8处挂一重为100N的物体,

若在杠杆末端A点施加一个力，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆（选填“一定”或“不一定”）

是省力杠杆；若在4点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的大小是No

6.如图所示，轻质杠杆/仍以。为支点，AB=30B,物体C重800N,底面积为IWcm，,在杠杆d端与物

体C的上表面中点用一根轻质硬棒连接。当在8端用50N的动力尸竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，

该杠杆为杠杆，此时物体C对水平地面的压强是Pa。

7.骨胳、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨胳绕关节转动产生的，其

模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。重600N的

小明在Imin内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是0.09m。求：

(1)小腿肌肉对双脚的拉力；

(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。

题型05定滑轮'动滑轮

1.下列各图中利用了动滑轮的是()。

2.关于滑轮，下列说法中正确的是()o

A.使用动滑轮一定可以改变力的方向B.使用定滑轮一定可以省力

C.定滑轮实质上是一种等臂杠杆D.动滑轮实质上是一种费力杠杆

3.用如图所示的四种方式匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（）

4.如图所示，用定滑轮提升重物（摩擦和绳重不计）时（）。

A.沿1方向拉力最小B.沿2方向拉力最小

C.沿3方向拉力最小D.沿三个方向拉力相同

5.如图所示，物体A、B都处于静止状态，它们所受的重力分别是6N和14N,关于它们的受力情况,

下面说法正确的是（）。

A.物体A受到的合力是8NB.物体A受到的拉力是14N

C.物体B受到重力与拉力的合力是8ND.物体B受到地面的支持力是14N

6.如图所示，滑轮（选填"A”或"B”）可以看作等臂杠杆；若物体的重力均为30N且处于静

止状态，不计摩擦和滑轮重力，力夕的大小为N,使用B滑轮（选填“能”“不能”）省功。

题型06理想滑轮组的计算

1.在图示的装置中，已知重物G：=5,牛，重物d=：u。牛，在摩擦和动滑轮重力均不考虑的情况下,

使重物G：保持平衡的拉力F应等于（）。

2.如图所示，物体A、B的重分别为30N、10N,滑轮和绳子的重忽略不计，此时物体A在水平面上向右

做匀速直线运动,若用力尸向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动，则（

3.利用两个滑轮提升同一重物，滑轮重、绳重、滑轮与绳子及滑轮与轴之间的摩擦力均忽略不计。下

列四种组合中，最省力的是（）。

4.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，Gi=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相

等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（）。

G1

甲乙

A.3NB.6NC.UND.22N

5.如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，通过滑

轮A和滑轮B使物体C匀速上升，关于人拉动绳子时的过程，下列分析正确的是（）。

A.滑轮A相对子物体C在运动，所以A是动滑轮B.滑轮B相对于物体C静止不动，故B是定滑轮

C.滑轮A起到了改变人所施加的拉力方向的作用D.滑轮B起到了改变人所施加的拉力方向的作用

6.图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其

简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为40kg,两名工人及工具的总质量为200kg,某次吊升过程中,

吊篮在30s内匀速上升了6m。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是（）。

d电动机|

A.吊篮的动能不变B.吊篮的机械能守恒

C.电动机对绳子的拉力为800ND.电动机拉动绳子的功率为480W

题型07实际滑轮组的计算

1.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，Gi=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相

等拉力F作用下静止.则每个动滑轮的重力为（）。

A.3NB.6NC.UND.22N

2.工人用如图所示的装置运送砂石.下列说法正确的是（）。

A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小；

B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆；

C.绳子自由端下拉1m,桶上升2m；

D.质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石

3.如图，某人用一个距离自己3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向在2s内移

动4m,若不计绳重和摩擦，则他的功率为（）。

A.100WB.150WC.200WD.250W

4.如图所示，如果绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重G=300N,则图中的拉力F=N；如果不计

绳重及摩擦，动滑轮的重力为30N,物重G=300N,拉力F'=N«

5.如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m,所用的拉力为125N,

此过程中，绳子自由端移动的距离为m,拉力的功率是W,如果不计绳重和摩擦，

动滑轮的重力为No

6.用如图所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，每个滑轮重100N,拉力F为N；如果要用275N

的拉力提升同一个重物，滑轮组承担重物的绳子的段数应为段。(不计摩擦和绳重)

\\\\}\\\

7.如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m,所用的拉力为125N,

此过程中，绳子自由端移动的距离为m,拉力的功率是W,如果不计绳重和摩擦，

动滑轮的重力为No

8.用滑轮组提升重1000N的物体，作用于绳子自由端的拉力是312.5N,拉力做功的功率是625W,滑轮

组的机械效率是80%,不计绳重和摩擦。求：

(1)动滑轮上绳子的股数；

(2)重物上升的速度；

(3)动滑轮的重力；

(4)如果用这个滑轮组匀速提升2000N的重物，作用与绳子自由端的拉力多大。

题型08水平滑轮组

1.用水平力B拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地

面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为Fz.不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则3与F2的大

小关系是()。

A.FJ=F2B.F2<F!<2F2C.FI=2F2D.FI>2F2

2.如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A,使物体A沿水平方向移动了一段距离s,在此

过程中拉力F做的功为（）。

A.FsB.GsC.2FsD.（G+F）s

3.如图所示，不计动滑轮与绳的重力以及之间的摩擦，在水平拉力厂的作用下，物体M以0.5m/s的

速度向左匀速直线运动，弹簧测力计的示数为20N,则下列说法中错误的是（）。

A.M受到地面的摩擦力为20N；

B.动滑轮移动的速度是lm/s；

C.拉力尸的功率为10肌

D.M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力

题型09滑轮组的绕绳

1.如图所示，在图中画出最省力的绕绳方法。

2.如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。

3.如图所示，一辆汽车不慎陷入泥坑难以脱困，司机找来了两个滑轮和一根足够长的绳子，请你用笔

代替绳子在图中画出最省力的绕法拉动车辆。

4.小明准备做探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组细绳的绕法有关”的实验。他根据探究目的先画

出第一次实验装置图如图1所示。请你在图2中画出第二次实验的装置图。

题型10斜面与轮轴

1.如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦,当提起同一重物时，最省力的

2.如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了/反切两个斜面，

用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面四的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面。搬

运。下列说法正确的是（）。

A.沿斜面AB推动更省力；

B.沿斜面。推动，工人克服货物重力做的功更多；

C.无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同；

D.沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大

3.盘山公路的物理模型是（选填“轮轴”或“斜面”），利用该装置可以（填“省力”

或“省距离”）

总真题实战练

1.（2023•深圳）下列属于费力杠杆的是（）。

A.汽车方向盘B.门把手

小白同学家的水龙头雨刮器

2.（2023•荆州）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.lm/s的速度沿水平

地面向右匀速直线运动10s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N,滑轮组的机械效率为60%,在此过程

中下列选项正确的是（）。

F

A.绳子自由端移动的距离为3mB.拉力做的有用功为500J

C.拉力做的额外功为150JD.拉力做功的功率为25W

3.（2023•常德）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮

重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（）。

甲乙

A.6甲=200N,并向上移动4mB.尸甲=100N,并向上移动2m

C.尸乙=200N,并向上移动ImD.6乙=400N,并向上移动1m

4.（2023•连云港）如图所示，每个钩码的质量为50g,在均匀杠杆的4处挂2个钩码，6处挂1个钩

码，杠杆恰好水平平衡。在46两处再各加1个钩码，那么（）。

AB

[]g—L六I]]

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/处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡

5.（2023•本溪、辽阳、葫芦岛）工人师傅使用如图所示的滑轮组，将重为450N的建筑材料在10s内

匀速提升4m,此次滑轮组的机械效率为75%,忽略绳重和摩擦。下列有关这次提升过程说法正确的是（）o

A.所做的有用功为1800JB.在绳端的拉力尸为150N

C.动滑轮所受的重力为75ND.拉力厂的功率为180W

6.（2023•龙东）如图所示，当右端挂一个重为10N的物体A时，物体B在水平桌面上恰好能向右做

匀速直线运动，若现在要使物体B水平向左做匀速直线运动，则应在物体B上施加一个水平向

大小是N的拉力。

7.（2023•绥化）如图，斜面长£=5m,高炉2m。小华用平行于斜面向上的拉力凡用10s将重为150N

的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20No则拉力所做的功

为J,拉力的功率为Wo

8.（2023•武威）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“A”“B”或"C”）剪刀，这样选择的目的是为了（选填“省力”“省距离”或“省

功”）。

9.（2023•兰州）建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆力如在竖直拉力的作用下恰

好在水平位置平衡。已知Q4：O3=3：1,物体的重力为1600N,与地面的接触面积为400cm2,此时物体对

水平地面的压强为2.5xl（）4Pa。若工人的重力为700N,则工人对地面的压力为N,工人最多能

拉起N的重物（杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计）。

10.（2023•岳阳）如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体力的重力示意图及尸的力臂乙

F

JST

水蒸气〕A

11.（2023•武威）如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力滑轮

组。

12.（2023•广东省）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

13.（2023•成都）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E、K、4、入的数值。

重做几次实验，部分实验数据如下表所示。

次数动力R/N动力臂Z/cm阻力K/N阻力臂八/cm

13.05.01.510.0

22.015.02.015.0

31.05.02.510.0

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

由表中数据可得，3、£、1\、入之间的关系式是

(2)①在第(1)间的某次实验中，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h

2

-

甲乙

14.(2023•随州)生活中有些低层建筑没有电梯，房屋装修时聪明的工人常用滑轮组提升沙石等物料。

如下图，物料及桶总质量为60kg,工人质量为80kg,工人的双脚与水平地面接触面积为400cm②，某段时间

内工人将物料及桶缓缓匀速提升了3m。不计滑轮组和绳的重量及绳与轮之间的摩擦。图中拉力的方向近似

认为是竖直方向，g取10N/kgo求：

(1)工人拉绳子的力是多大？

(2)这段时间内工人提升物料及桶做了多少功？

(3)这段时间内工人对地面的压强是多少？

同重难创新练

1.(2023•潍坊)如图甲所示，工人用推力尸将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、

高1.5m,b始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力户随时间变化关系

如图丙所示。下列分析正确的是()。

A.0~10s内，箱子做加速运动B.0~10s内，箱子所受摩擦力为100N

C.10~20s内，推力尸的功率为160WD.10~20s内，箱子所受摩擦力为200N

2.（2023•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N6,移动支架，可使支点

。在26间移动。杆水平静止，忽略杆重；

图1图2

（1）人对杆的压力为绳对杆的拉力为A,R、K竖直向下；①在图2中画出£的力臂人②K的

力臂心（用E、A、Z表示）；

（2）同一石头仍悬挂在杆方端，人对杆/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"8”）端移动。

3.（2023•广东）明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置一一辘粉，沿用至今。题图

甲是一种辘胡，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井

绳，提起水桶。

（1）图甲所示，辅可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照（选填“省力”或“费力”）

杠杆来设计的。用辅提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”或"C”中的点。

（2）设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀

速上升，井绳对水桶做功J;若要使辘糊静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为

No（不计井绳的粗细和自重）

（3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用（选填

“①”或“②”）。

4.新开学，班级领取分发一批新书，每捆新书重为100N,小明抱着一捆书先经过50米的水平过道，此

过程对书做功为J;后经过10米长的楼梯，爬上层高为3米的二楼，爬楼过程人对书做功为J；

为了省力，后勤人员用如图所示的滑轮组进行搬运书籍，每10捆作为一批同时提升，每个滑轮重10N,若

不考虑绳重和摩擦，则在二楼的工作人员至少需要施加N的拉力；通过计算比较，判定利用该滑轮

组提升重物，能。（选填“省力省功”、“省力不省功”、“不省力省功”或“不省力不省功”）

〃///〃

专题13简单机械（练习）（解析版）

目录

由,,题型过关练..........................工

题型01杠杆、杠杆的分类.....................................................2

题型02杠杆作图.............................................................3

题型03探究杠杆平衡条件.....................................................4

题型04杠杆平衡条件的应用...................................................6

题型05定滑轮、动滑轮.......................................................8

题型06理想滑轮组的计算....................................................10

题型07实际滑轮组的计算....................................................11

题型08水平滑轮组..........................................................13

题型09滑轮组的绕绳........................................................14

题型10斜面与轮轴..........................................................14

0真题实战练..............................15

同重难创新练..............................19

题型过关练

题型01杠杆、杠杆的分类

1.下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（）。

A.杠杆只可以是直的B.动力臂就是支点到动力作用点的距离

C.杠杆支点一定在杠杆上D.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和

【答案】C„

【解析】A、杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，故A错误；

B、动力臂就是支点到动力作用线的距离，故B错误；

C、杠杆的五要素之一就是支点，且支点一定作用在杠杆上，故C正确；

D、力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的

距离。力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，所以杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和，

故D错误。故选：Co

2.如图所示的情景展示了物理世界的平衡之美。用细线将铁锤悬挂在光滑的尺子上，锤柄末端紧贴尺

面，尺子一端置于水平桌面边缘。点处，整个装置恰好处于平衡状态。若尺面水平且不计尺子和细线所受

重力，下列说法正确的是（）。

A.尺子可以视为能绕。点转动的杠杆；

B.细线对铁锤的拉力与铁锤所受重力是一对平衡力；

C.细线对尺子的拉力大于锤柄末端对尺子的作用力；

D.尺子与铁锤组成的整体，其重心在。点的正下方

【答案】ACDO

【解析】A.尺子绕着。点转动，故尺子可以视为能绕。点转动的杠杆，故A正确；

B.对铁锤受力分析，铁锤受到了重力和细线对其的拉力，还受到了尺子对铁锤的作用力，而铁锤处于

静止状态，故三个力处于平衡态，故细线对铁锤的拉力与铁锤所受重力不是一对平衡力，故B错误；

C.对铁锤受力分析，铁锤受到了竖直向下的重力，和尺子对其向下的力，还受到了细线给其向上的拉

力，竖直向上的力等于竖直向下的合力，故细线对尺子的拉力大于锤柄末端对尺子的作用力，故c正确;

D.若将尺子与铁锤组成的整体，这个整体受到了重力和桌面对其支持力，而支点是两个力的作用点，

故重力的作用线是过。点的，而尺子与铁锤组成的整体，重心偏向密度大的一端，铁锤的密度大，故重心

在。点的正下方，故D正确。故选ACD。

3.如图所示，开瓶器开启瓶盖时，可看作是（）。

A.以/为支点的费力杠杆B.以/为支点的省力杠杆

C.以6为支点的费力杠杆D.以6为支点的省力杠杆

【答案】B。

【解析】经验告诉我们，开启瓶盖时，瓶盖中的8点被撬起，故方点是阻力的作用点；在开启的过程

中，开瓶器绕/点转动，故/是支点。在整个过程中，动力臂大于阻力臂，故它是省力杠杆，因此开瓶器

开启瓶盖时，可看作是以/为支点的省力杠杆，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。

4.下图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（）。

钓鱼竿

【答案】Bo

【解析】A.钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；

B.道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意；

C.筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意；

D.理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。故选B。

5.如图所示，为一可绕。点转动的杠杆，在/端通过绳作用一竖直向下的拉力用吏杠杆平衡，此时力卿分

水平，保持重物静止不动，而使绳绕4点从图示位置沿图中的虚线转动，则（）。

A.逆时针转，尸先变小后变大B.顺时针转，尸先变小后变大

C.逆时针转，尸先变大后变小D.顺时针转，尸先变大后变小

【答案】Bo

【解析】如图所示:

连接如，此时总是最长动力臂；已知阻力（物重）不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件可知，在阻

力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长越省力；因此以以为动力臂时，动力户最小；由图可知：当绳从图

示位置沿顺时针方向旋转时，动力臂先变大后变小，力尸先变小后变大。沿逆时针方向旋转时，动力臂变

小，力尸变大，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。

6.如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂1阻和动力F动的变化情况是（）。

A.1阻不变，F动变大B.1阻不变，F动不变

C.1阻变大，F动变大D.1阻变大，F动不变

【答案】Co

【解析】由题意可知，在用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，剪刀与没有剪断的纸，接触位

置在不断向前移动，支点是剪刀中间那个位置，那么纸对剪刀的作用力是阻力，这个力的力臂是阻力臂，

从图中可以看到，阻力臂在不断变大，即1阻变大，这个阻力可以看作是大小不变，人手在剪刀上出的力是

动力，对应的是动力臂，从图中可以看到，动力臂大小不变，这个缓慢剪断的过程中，可把剪刀看作处于

平衡状态，根据杠杆的平衡条件，可得j

片•大小不变，,在变大，大小不变，则'♦在变大。故选C。

7.生活中有很多小妙招，如图甲所示，用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖，模型如图乙，它是以

为支点（选填或"B”）的省力杠杆，手在______（选填“C"或”）点向下压时会更省力。

甲乙

【答案】B；D。

【解析】［1］如图乙，用钢勺撬动瓶盖，以点6为支点，动力作用在勺柄上，瓶盖对勺头的阻力作用在

点力向上，此时动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，动力小于阻力，是省力杠杆。

［2］手作用在〃点时的动力臂大于作用在C点的动力臂，这样在阻力和阻力臂不变时，动力更小，更省

力。

题型02杠杆作图

1.如图所示，轻质杠杆在力Fi、F2的作用下处于平衡状态。。点为支点，1为Fz的力臂，请在图中画出

Fi的力臂I1和力F2O

【解析】向延长Fi的作用线，从。点向延长线作垂线段，该垂线段即F］的力臂k过力臂I?的末端点作垂

直于b的作用线，与杠杆的交点为F2的作用点，由力的平衡条件可知，Fz的方向向下。

2.画出图中羊角锤所受力尸的力臂Lo

【解析】羊角锤与物体的接触点是支点。，从支点到力尸的作用线作垂线段，即可作出力臂乙如下图

3.在图中画出力厂的力臂L

之

【解析】支点到力的作用线的距离叫力臂，故可过支点。向力尸的作用线做垂线，垂线段的长度为力尸

的力臂，，如下图所示:

4.如图所示，轻质杠杆OAB上挂一物体，拉力F使杠杆在图中位置平衡，请在图中画出力F的力臂L

和物体所受的重力示意图。

【解析】过物体的重心，向竖直向下方向画一条有向线段，用G表示物体所受重力；由支点。向F的

作用线作垂线，垂线段的长度为F的力臂L,如图所示：

5.如图，轻质杠杆平衡，请作出动力E的力臂L和杠杆所受阻力Fz的示意图。

【解析】由图可知支点是。点，从。点向动力B的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是动力臂L。

阻力用是物体A对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，方向竖直向下，如图所示：

题型03探究杠杆平衡条件

1.如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆处于水平平衡状态，所用钩码完全相同。下列做法

中能使杠杆再次平衡的是（）。

A.分别在两边钩码下再增加一个相同钩码B.左边减少1个钩码，右边减少2个钩码

C.两边钩码均向支点移动相同的距离D.左边钩码向左移1.5个格，右边钩码向右移1个格

【答案】Do

【解析】设一个钩码的重是G,由图可知£'3二；，及…

此时由杠杆平衡条件FJFFZI河得」困-3冈，则4■当

可以设左边的力臂为，/=3a,右边的力臂占2a。

A.由图可知，左边的力臂要大于右边的力臂，分别在两边钩码下再增加一个相同钩码，左边增大3Ga,

右边增大2%,则两边增大的力和力臂的乘积不相等，故杠杆不能平衡，故A不符合题意；

B.左边减少1个钩码，则力和力臂的乘积为3%；右边减少2个钩码，则力和力臂的乘积为2Ga,两

边力臂和力的乘积不相等，不能平衡，故B不符合题意；

C.两边钩码均向支点移动相同的距离，由于两边的力不同，则减小的力与力臂的乘积也不相同，故杠

杆不能平衡；故C不符合题意；

D.左边钩码向左移1.5a,右边钩码向右移a