簡單機械（第2期）-2023年中考物理真題分項匯編（全國通用）（解析版）

專題10簡單機械

考點1杠桿

1.（2023山東煙臺）筷子發(fā)源于中國，是華夏飲食文化的標志之一，如圖所示，使用筷子時雖然費力但省

距離，下列工具在使用中也能省距離的是（）

A

4

A.用托盤天平稱質量B.用核桃夾夾核桃C.用食品夾夾雞蛋D.用撬棒撬物體

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】A.用托盤天平稱量質量的過程中，動力臂等于阻力臂，屬于等臂杠桿，不能省距離，故A不符

合題意；

B.用核桃夾夾核桃的過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，費距離，故B不符合題意；

C.用食品夾夾雞蛋的過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，省距離，故C符合題意；

D.用撬棒撬物體的過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，費距離，故D不符合題意。

故選C。

2.（2023江蘇無錫）如圖所示，是《天工開物》中記載的我國傳統(tǒng)提水工具“桔棒”，用繩子系住一根直的

硬棒的O點作為支點，A端掛有重為40N的石塊，B端掛有重為20N的空桶，OA長為1.2m,08長為0.6m。

使用時.，人向下拉繩放下空桶，裝滿重為100N的水后向上拉繩緩慢將桶提起。硬棒質量忽略不計，下列說

法中正確的是（）

A.向下拉繩放下空桶時桔椽為省力杠桿

B.向下拉繩放下空桶時拉力為20N

C.向上拉繩提起裝滿水的桶時桔棒為費力杠桿

D.向上拉繩提起裝滿水的桶時拉力為40N

【答案】D

【解析】A.向下拉繩放下空桶時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A錯誤；

B.向下拉繩放下空桶時，根據(jù)杠桿的平衡條件可知G（G種尸）0B,即40Nxl.2m=（20N+F）x0.6m,

解之可得：F=60N,故B錯誤；

C.向上拉繩提起裝滿水的桶時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C錯誤；

D.向上拉繩提起裝滿水的桶時，根據(jù)杠桿的平衡條件可知G〃OA=（G對Ga-尸’）即40Nxl.2m=

（20N+100N-F'）x0.6m,解得F'=40N,故D正確。

故選D。

3.（2023湖北黃岡、孝感、咸寧）如圖是我國古代勞動人民運送巨木的情景。他們通過橫桿、支架、懸繩、

石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，將其移到其他地方。下列說法正確的是（）

A.橫桿相當于一個動力臂大于阻力臂的杠桿，可以省距離

B.縮短橫桿上懸繩與支架之間的距離，更有利于將巨木抬起

C.支架下端墊有底面積較大的石塊是為了增大對地面的壓力

D.巨木下墊上圓木是通過改變接觸面的粗糙程度來增大摩擦

【答案】B

【解析】A.橫桿相當于一個動力臂大于阻力臂的杠桿，可以省力，但費距離，故A錯誤;

B.縮短橫桿上懸繩與支架之間的距離，動力臂、阻力大小不變，阻力臂變短，根據(jù)杠桿平衡條件用廣用。

可知，動力變小，更有利于將巨木抬起，故B正確；

C.支架下端墊有底面積較大的石塊是為了增大和地面的接觸面積，減小支架對地面的壓強，故C錯誤;

D.巨木下墊上圓木，是通過變滑動為滾動來減小摩擦，故D錯誤。

故選B。

4.（2023山東濱州）以下四圖節(jié)選自我國古代科技著作《天工開物》，其中說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲“泥造磚坯”中，磚坯對地面的壓力和磚坯的重力是一對平衡力

B.圖乙“鑿取礪房”中，古人手中的鑿子是通過減小受力面積增大壓強的

C.圖丙“踏車汲水”中，水被提升到高處，水的重力勢能轉化為動能

D.圖丁“穴取銅鉛''中，古人所使用的鎬屬于省力杠桿

【答案】B

【解析】A.磚坯對地面的壓力方向豎直向下，磚坯的重力方向豎直向下，這兩個力既不是平衡力也不是相

互作用力，故A錯誤；

B.增大壓強的方法有減小受力面積和增大壓力，古人手中的鑿子是通過減小受力面積增大壓強的，故B正

確；

C.水被提升到高處，是將機械能轉化為重力勢能，故C錯誤：

D.如圖所示，古人所使用的鎬的動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故D錯誤。

故選Bo

5.（2023湖北宜昌）如圖為我國古人運送巨木的勞動情境示意圖，他們通過橫桿、支架、石塊等，將巨木

的一端抬起。當巨木太重無法抬起時，下列改進方法可行的是（）

A.減少橫桿右端的人數(shù)B,將支架向右移動

C.橫桿右端的人向支架靠近D.減小橫桿上懸繩與支架間的距離

【答案】D

【解析】A.如圖所示，支架是杠桿支點，人對橫桿右端施加向下的力是動力，當巨木太重無法抬起時，就

需要更大的動力，需要更多的人來參與給橫桿施加向下的力，故A不符合題意；

B.如果將支架向右移動，等于是動力臂減小，阻力臂增大，想要將巨木抬起需要比原來更大的動力，這是

不可行的，故B不符合題意；

C.橫桿右端的人向支架靠近，則是動力臂減小，在阻力和阻力臂不變的條件下，根據(jù)杠桿平衡條件可知，

需要更大的動力才能把巨木抬起來，故C不符合題意；

D.減小橫桿上懸繩與支架間的距離，等同于是減小阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，在阻力和動力臂不變

的條件下，需要的動力減小了，就能把巨木抬起來，這種改進方式是可行了，故D符合題意。

故選D。

6.（2023甘肅金昌）如圖所示是三種類型的剪刀，請為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀，你會選擇

（選填或"C”）剪刀，這樣選擇的目的是為了（選填“省力”“省距離”或“省功

【解析】由于剪鐵皮需要的力較大，為了省力，需要選擇省力杠桿，由圖可知，A剪刀的動力臂大于

阻力臂，是省力杠桿，可用來剪鐵皮，目的是為了省力。

7.（2023四川宜賓）我國古代科技著作《天工開物》記載了腳踏碓（碓：duh是一種給稻谷去殼的工具，

用腳連續(xù)踏木杠的一端，另一端的碓頭就會連續(xù)起落。如圖所示，腳向下踏時，腳踏碓屬于杠桿；

碓頭部較細，是為了減小，增大壓強。

【答案】費力受力面積

【解析】|1］由圖可知，用腳連續(xù)踏木杠時，。點為支點，支點到腳施加的動力的距離為動力臂，支點到碓

頭的重力的距離為阻力臂，由于動力臂小于阻力臂，所以腳踏碓屬于費力杠桿。

⑵碓頭部較細，是為了減小受力面積，這是通過減小受力面積來增大壓強。

8.（2023江西）某校組織學生去贛州福壽溝博物館研學，參觀了世界上先進的古代排水系統(tǒng)。如圖所示，

是福壽溝的工作原理簡化示意圖，其中有一個獨特的設計——“水窗當江水水位低于水窗時，城內水通過

福壽溝將水窗沖開流入江中，該水窗類似于（填寫簡單機械名稱）；當江水水位高于水窗位置時，

【解析】口］當江水水位低于水窗時，水流會沖開水窗，水窗受到力的作用，會繞著與頂部連接部分轉動，

相當于杠桿。

⑵液體的密度一定，液體壓強隨深度的增加而增大，當江水水位高于水窗位置時，隨著水位的上升，水窗

受到江水的壓強增大，水窗處于關閉狀態(tài)，阻止江水倒灌。

9.（2023廣東）杠桿在如題圖所示位置靜止，此時杠桿（選填“是''或"不是”）處于平衡狀態(tài)，調

節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿保持水平并靜止，此操作可方便測量力臂，原因是此時。

【答案】是杠桿的重心通過支點，消除了杠桿自重對杠桿平衡的影響，且此時支點到力的作用

線的距離等于力臂長度

【解析】［1］杠桿在如圖所示位置靜止，此時杠桿處于靜止狀態(tài)，達到平衡。

⑵調節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿保持水平并靜止時，杠桿的重心通過支點，消除了杠桿自重對杠桿平衡的影

響，且此時支點到力的作用線的距離等于力臂長度。

10.（2023四川廣安）如圖所示為我國古人運送巨木的勞動情景示意圖，他們通過橫桿、支架、石塊等將其

移到其他地方，移動過程中支架下端墊有底面積較大的石塊是為了（選填“增大''或'‘減小"）支架

對地面的壓強；若他們無法將巨木抬起，則有可能抬起巨木的改進方案有（填寫番號）。①再增加

幾個人在橫桿右端往下壓②用另一根硬棒綁在橫桿上加長橫桿③增大橫桿上懸繩與支架之間的距離。

【答案】減?、佗?/p>

【解析】口］支架下端墊有底面積較大的石塊，是為「在壓力不變，增大接觸面的面枳從而減小支架對地面

的壓強。

［2］由圖中可知，該裝置構成了一個杠桿，若他們無法將巨木抬起，則根據(jù)杠桿平衡條件F"尸產(chǎn)212可知，為

了抬起巨木，在阻力與阻力臂不變時，可以采取增大動力或動力臂等措施將巨木抬起：

①再增加幾個人在橫桿右端往下壓時，增大了動力，故①符合題意；

②用另一根硬棒綁在橫桿上加長橫桿時，增大了動力臂，故②符合題意；

③增大橫桿上懸繩與支架之間的距離時，增大了阻力臂，故③不符合題意。

故選①②。

11.（2023福建）捶打時，木槐相當于一個杠桿。白牌被搓揉成圓條形，說明力可以改變物體

的。

【答案】費力形狀

【解析】［1］捶打時，木梗的動力臂小于阻力臂，可知相當于一個費力杠桿。

⑵白牌被搓揉成圓條形，其形狀發(fā)生變化，這說明力可以改變物體的形狀。

12.（2023湖南株洲）圖甲為多人賽艇。劃槳時，槳可繞側舷上的固定軸轉動，從而使賽艇運動。圖乙為劃

槳時槳的簡化平面圖，其中。為固定軸，AB為賽艇的運動方向，槳上OC長為0.8m,長為2m,F/為

人劃槳的力，尸2為水對漿的作用力。

cA

甲乙

（1）劃槳時，槳對水的作用力大?。ㄌ睢按笥凇?、“等于”或“小于”）水對槳的作用力大??；

（2）槳為（填''省力"或"費力”）杠桿。請寫出一種與槳類型相同的杠桿：;

（3）已知圖乙中尺為200N,F/與C￡＞的夾角6=30。，B、乃均與平行。要劃動槳，F(xiàn)/至少多大？

（sin30°=0.5,不考慮槳的重力）

【答案】（1）等于（2）費力夾菜的筷子（3）500

【解析】（1）[1]因為物體間力的作用是相互的，所以劃槳時，槳對水的作用力等于水對槳的作用力。

（2）[2][3]先根據(jù)題意作出動力臂和阻力臂如下圖所示：

因為動力臂小手阻力臂，則動力大于阻力，所以這個杠桿是費力杠桿；此外，我們平時吃飯時夾菜的筷子

也是費力杠桿。

（3）[4]如圖，OC=0.8m,OD=2m,尸/與CD的夾角為=30。,sin30°=0.5,則動力臂的長為

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

同理可得阻力臂的長為4=OZ）xsin300=2mx0.5=1m

.F,l,200Nxl/?j…

已知圖乙中尸2為200N,根據(jù)杠桿平衡條件可得動力尸/為K=丁=1^—=500N

40.4/zz

13.（2023江蘇揚州）同學們在體育課上做仰臥起坐，前半段是背部由平躺地面變成脊柱彎曲，后半段是上

半身完全離開地面.

（1）仰臥起坐時，人體可看成杠桿模型，o為支點，肌肉的拉力/為動力，如圖所示，請畫出杠桿模型的

阻力臂L-

（2）先將頭向前抬起，可以減小力臂；在平躺至坐起的過程中，運動員肌肉所施加的動力變化情況

是

（3）同學們可以改變仰臥起坐的快慢，來控制體育鍛煉的效果，從物理學角度分析，其實質是改變的

大小。

（2）阻變?。?）功率

【解析】（1）[1]人受到的重力為阻力，從支點。向阻力作用線做垂線，該垂線段就是阻力臂L

（2）[2]將頭向前抬起，身體重心更靠近支點，可以減小阻力臂;

[3]在平躺至坐起的過程中，人體重心與支點的水平距離減小，即阻力臂減小，而動力臂長度不變，根據(jù)杠

桿的平衡條件可知，運動員肌肉所施加的動力會變小。

（3）[4]在仰臥起坐過程中，要克服身體的重力做功，改變仰臥起坐的快慢，可以改變做功的快慢，也就是

改變功率的大小。

14.（2023廣東廣州）圖1中工人用工具搬運石頭，該工具可簡化成圖2中杠桿AB,移動支架，可使支點

（1）人對桿的壓力為繩對桿的拉力為尸2,B、B豎直向下；①在圖2中畫出F/的力臂②尸2的力

臂6（用尸/、尸2、//表示）;

（2）同一石頭仍懸掛在桿8端，人對桿4端的壓力方向不變，只通過移動支點。使該壓力變小，桿仍保持

水平靜止，支點。應向（選填端移動。

__Q____B

1

【答案】（D尸142（2）B

'凡

【解析】（1）”］從支點分別作B、B的垂線，用大括號分別擴出//、b即為動力臂和阻力臂

（2）［2］通過移動支點。使該壓力變小，因為物體的重力不變，根據(jù)甲可知只要減小辦，增大//

即可，故。點應該向B端移動。

15.（2023陜西）如圖（a）,用鐵鍬鏟土時，鐵鍬可視為杠桿，圖（b）是其簡化圖，。為支點，請在圖（b）

中畫出作用力尸的力臂心

【解析】支點。到力的作用線的距離即為力臂。過。點做力尸的作用線的垂線段，即為力臂乙

16.（2023四川涼山）圖甲是自行車的手閘，其中AB。部分可視為一種杠桿，其簡化示意圖如圖乙所示，O

為支點，巳為阻力，請在圖乙中畫出：（1）作用在A點的最小動力F/及其力臂4；（2）阻力后的力臂

甲乙

BFi

7居

【解析】（1）由杠桿平衡條件可知，當阻力與阻力臂乘積一定時，動力臂越長，動力越小，圖中。為支點,

因此0A作為動力臂4最長；動力方向應該向下，過點4垂直于向下作出最小動力F/的示意圖。

（2）從支點0作阻力B作用線的垂線，支點到垂足的距離為阻力臂4

17.（2023湖南永州）小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計等器材探究杠桿的平衡條件，實驗使用的

鉤碼質量均相等，杠桿上每格長度均相等，

甲乙丙

（i）當杠桿靜止時如圖甲所示，為了方便測量力臂，需要調節(jié)杠桿在水平位置平衡，應當將杠桿的平衡螺

母向（選填“右”或“左”）調節(jié);

（2）在杠桿兩側掛上鉤碼，設右側鉤碼對杠桿施的力為動力左側鉤碼對杠桿施的力為阻力尸2測出杠

桿平衡時的動力臂。和阻力臂，2；多次換用不同數(shù)量的鉤碼，并改變鉤碼在杠桿上的位置，使杠桿在水平位

置平衡，得到實驗數(shù)據(jù)如下表:

次數(shù)動力F//N動力臂。/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

分析表中的數(shù)據(jù)，得到杠桿的平衡條件是:

（3）本次探究經(jīng)過多次實驗的目的是；

A.減小實驗誤差B.尋找普遍規(guī)律

（4）如圖乙所示，將A、B位置的鉤碼個數(shù)都減少一個，杠桿將會（選填“仍然平衡”、“左端下沉”

或''右端下沉”）；

（5）如圖丙所示，用彈簧測力計先后在6位置拉杠桿上同一點C,杠桿都在水平位置平衡，彈簧測力計

在〃位置豎直向上的拉力為Fa,在b位置斜向上的拉力為Fb,則RFb（選填“大于”、“等于"“小于

【答案】右見解析B右端下沉小于

【解析】（1）口]圖甲中，杠桿左端下降，要調節(jié)到水平位置平衡，應將杠桿的平衡螺母向右調節(jié)，使杠桿

在水平位置平衡，便于測量力臂。

（2）⑵由表格中數(shù)據(jù)知,第一次數(shù)據(jù)0.5Nx20.0cm=L0Nx10.0cm,第二次數(shù)據(jù)L0Nxl5.0cm=L5Nxl0.0cm,

第三次數(shù)據(jù)1.5Nxl0.0cm=0.5Nx30.0cm,可得杠桿的平衡條件是：動力x動力臂=阻力x阻力臂，即尸尸2'

（3）[3]通過實驗總結歸納出物理規(guī)律時，一般要進行多次實驗，獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律才具有

普遍性，結論才正確，所以在探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗

數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，故選B。

（4）[4R殳一個鉤碼的重力為G,杠桿一格長度為L將4、B位置的鉤碼個數(shù)都減少一個，杠桿左端

Gx3L=3GL,杠桿右端2Gx2L=4G33GL<4GL,杠桿將會右端下沉。

（5）[5]彈簧測力計在。位置豎直向上的拉力為凡，在b位置斜向上的拉力為A,豎直向上的拉力的力臂

大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件得到入〈瓦

18.（2023湖北武漢）在探究杠桿平衡條件的實驗中：

（1）調節(jié)平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止。選取若干個質量均為50g的鉤碼，在杠桿兩

側分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼，使杠桿重新在水平位置平衡，分別記下入、F2、。、/2的數(shù)值。重

做幾次實驗，部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示。

次數(shù)動力B/N動力臂///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

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

由表中數(shù)據(jù)可得，F(xiàn)l、F2、。、/2之間的關系式是

（2）①在第（1）問的某次實驗中，杠桿右側掛了4個鉤碼，左側用彈簧測力計豎直向下拉，當杠桿在如

圖甲所示位置靜止時，彈簧測力計的示數(shù)是N；

②保持杠桿右側所掛4個鉤碼的位置不變，取下彈簧測力計，在杠桿右側用彈簧測力計沿豎直方向拉杠桿,

當杠桿再次水平并靜止時.，彈簧測力計對杠桿的拉力為尸=1.5N,請在圖乙中畫出彈簧測力計對杠桿的拉力

尸的示意圖及其力臂人

【解析】（1）［1］分析數(shù)據(jù)可得，第一次試驗6x《=3Nx5cm=Kx4=1.5NxlOcm,第二次實驗

G'x/|'=2Nxl5cm=Ex4'=2Nxl5cm,由此可知，F(xiàn)/、B、//、，2之間的關系式為耳x4=乃x/?

（2）［2］由題意知，杠桿右側掛了4個鉤碼，總質量為200g,由6=”取得，四個鉤碼重力為

G=^=0.2kgxl0N/kg=2N,杠桿右側受到向下拉力的大小等于祛碼重力大小，即理=G=2N,根據(jù)圖甲

F義I2Nxl5cm

可知，由片x/|=6x/?可知，彈簧測力計的大小為。-----=3N

Lt1vzwlII

⑶⑶由Kx/尸用x4得，杠桿再次平衡狀態(tài)為2Nxl5cm=L5Nx加解得4=20cm。根據(jù)力與力臂的關

系進行畫圖，即過支點作力的作用線的垂線段

考點2滑輪

19.（2023四川遂寧）用如圖所示的四種簡單機械，將同一重物從低處勻速提升到高處，在不計機械自重及

摩擦的情況下，最省力的是（）

【答案】B

【解析】如選項A中圖，動滑輪是省力杠桿，其動力臂是阻力臂的2倍，則動力是阻力的一半，即F=；G,

如選項B中圖，根據(jù)機械功原理，任何機械都不省功，所以由G/i=也得尸=半=生生=2G,如選項C

中圖，設阻力臂為3則從支點到動力作用點長度為33因為動力作用線與橫桿夾角為30。，說明動力臂長

3p9Ll

度為橫桿的一半，即根據(jù)杠桿平衡條件耳4=瑪&可得=五一=3r,如選項D中圖，定滑輪是等臂

2二L

2

杠桿，動力臂等于阻力臂，則？=6。綜上所述，通過比較得知，B