2024年中考物理總復習：簡單機械

第十二章《簡潔機械》

★學問梳理

學問點1:杠桿五要素和平衡條件

1.杠桿的五要素和平衡條件

（1）定義：一根在力的作用下能圍著固定點。轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿

（2）杠桿的五要素：支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂

（3）平衡條件：動力X動力臂=阻力X阻力臂斷心=用幻

【提示】畫力臂：（1）先在杠桿示意圖上確定出支點。（2）畫出動力作用線和阻力作用線。

⑶最終從支點向力的作用線引垂線。

2.杠桿的分類：省力杠桿、費勁杠桿和等臂杠桿

【提示】省力杠桿必定費距離，省距離杠桿必定費勁，既省力又省距離的杠桿是不存在的。

學問點2：滑輪

1.滑輪與滑輪組

2.斜面與輪軸

【提示】輪軸不肯定是省力機械，主要取決于動力作用于輪還是軸。

學問點3：機械效率

1.定義：物理學中，將有用功跟總功的比值叫做機械效率,用〃表示

★考綱要求：

1.簡潔機械變更力的大小和方向.

（探究）

2.機械效率.（了解）

3.機械運用的歷史發(fā)展過程；機械

的運用對社會發(fā)展的作用.（相識）

1.考查熱點：杠桿力劈的作圖及其平衡條件的探究，滑輪組的繞制，機械效率的理解及簡

潔計算

2.考查題型：以填空題、作圖題、計算題、試驗題為主

3.備考重點：杠桿與滑輪的作圖，機械效率的理解及簡潔計算

★突破考點，典例呈現(xiàn)

1

考點1:杠桿的分類

例1如圖所示，所運用杠桿屬于費勁杠桿的是（A）

A.鏡子B.扳手C.羊角錘拔釘子D.鋼絲鉗

方法點撥：生活生產(chǎn)中，常用工具的杠桿分類：

⑴省力杠桿：羊角錘、指甲剪、撬棒、剪刀、扳手、鋼絲鉗等。

⑵費勁杠桿：船槳、釣魚竿、鑲子、筷.子、用煙鉗、火鉗等。

⑶等臂杠桿：天平、蹺蹺板、定滑輪等。

例2圖甲是鉗子運用時的情景。圖乙是圖甲中/部分受力的簡化圖，月是鉗子受到的動

力，6點是阻力的作用點，。是支點，請在圖乙中畫出動力臂Z和阻力用。

方法點撥：（1）力臂表示的是支點。到力的作用線的距離，是從支點。向力的作用線引垂

線，不是支點。到力的作用點的距離。

（2）畫力臂時可以依據(jù)以下步驟：

①先在杠桿上確定支點0；②找到動力和阻力的作用點，沿力的方向畫出動力作用線和阻

力作用線；③最終從支點。向力的作用線引垂線。

考點2：滑輪與滑輪組

例3如圖所示，每個滑輪的重力相等，不計繩重和摩擦力，G=60N,&=38N,甲、乙

兩種狀況下繩子在相等拉力廠作用下靜止。則每個動滑輪的重力為（B）

甲乙A.3NB.6NC.11ND.22N

方法點撥：（1）運用動滑輪能省一半力需滿意兩個條件：一是'

不考慮動滑輪重及繩子與輪間的摩擦力;二是拉繩子的力的方

向必需是豎直向上的（若動滑輪水平放置，拉力方向是水平

的），且拉力作用在繩子上，阻力作用在動滑輪的軸上?！?/p>

（2）推斷滑輪組繩子段數(shù)〃的方法：可以在定滑輪與動滑輪之

間畫一條虛線，數(shù)一下與動滑輪相連的繩子的段數(shù)是幾段，則

〃就是幾。如圖甲、乙所示。

考點3：機械效率的計算

例4用如圖所示的滑輪組在5s內(nèi)將靜止在水平地面上質(zhì)量0=40kg,底面積S=1m2

的物體勻速豎直提升3m,所用拉力6=250N,問：

⑴提升前，物體靜止在水平地面上時對地面的壓強是多大？（g取10N/kg）F

（2）滑輪組提升物體過程中做的有用功是多少？

（3）拉力尸的功率是多少？

G

（4）滑輪組的機械效率是多少？

解：（1）物體靜止在水平地面上，則尸JJ=G=儂=40kgX10N/kg=400N。物體對地面的

口口400N

壓強TEp——^=~-=400Pa。

S1Am

（2）滑輪組提升物體過程中做的有用功/有=仍=400NX3m=l200Jo

⑶由圖可知：動滑輪上繩子的段數(shù)〃=2,則拉力作用點移動的距離s=〃7=2X3m=6m。

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

t5s

雁1900T

（4）滑輪組的機械效率“=￡=霽：；=80%。.

W&1500J

方法點撥：計算滑輪組的機械效率：

設(shè)物體上升的高度為4機械效率：

八、脆GhG

⑴f=及=病

⑵若不計繩重及摩擦,則洋

試驗：探究杠桿的平衡條件

命題點

1.杠桿平衡螺母的調(diào)整（左高向左調(diào)，右高向右調(diào)）。

2.讓支點處于杠桿中心的目的（減小杠桿自重對試驗造成的影響）o

3.試驗起先需調(diào)整杠桿在水平位置平衡的目的（便利讀出杠桿的力臂）。

4.彈簧測力計的運用和讀數(shù)。

5.測量多組數(shù)據(jù)的目的（避開偶然性，使得出的結(jié)論更具有普遍性）。

6.測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計示數(shù)的變更。

7.分析數(shù)據(jù)總結(jié)杠桿平衡條件

8.杠桿平衡條件的應用。

試驗結(jié)論：動力X動力臂=阻力義阻力臂，舄成公式FU=FU。

例5在“探究杠桿的平衡條件”的試驗中：

甲乙丙

3

⑴把支點放在質(zhì)地勻稱的杠桿中間，在沒有掛鉤碼時杠桿的平衡位置如圖甲所示，為使

杠桿在水平位置平衡，應將杠桿左端螺母向選填“左”或“右”）邊旋一些。

（2）調(diào)好后，第一組按圖乙進行試驗，其次組按圖丙進行試驗，你認為第一^組試驗更

好，理由是便于測量力臂。

（3）某.小組通過多次試驗，得出以下數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件是下姿=

FU（用字母表示）。請你應用杠桿的平衡條件，將表格中的數(shù)據(jù)填完整。

次數(shù)

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

★中考連接，挑戰(zhàn)自我

1.（2024山東東營）對物理概念的理解是學好物理的關(guān)鍵。關(guān)于功、功率和機械效率，下

列說法正確的是（C）

A.通過改進機械的性能可以使機械效率達到100%B.做功多的機械，功率肯定大

C.功率大的機械，做功肯定快D.做功快的機械，機械效率肯定高

2.（2024浙江省紹興市）歸納推理是一種重要的科學思維方法。下列歸納推理正確的是（A）

廠）—二—呷甲呷叫聃叫而?啊呷

IRf-F,?J

I—r^S—JC23-*?W40!4W?M

甲乙丙

A.甲圖：向右移動滑片,若通過R1的電流增加a安，則通過R2的電流也增加a安

B.乙圖：仍呈清楚的像,若物距增加b厘米，則像距也要增加b厘米

C.丙圖：加水液面上升,若小鐵球受到的浮力增加c牛，則大鐵球受到的浮力也增加c牛

D.丁圖：保持天平平衡,若左側(cè)增加d個鉤碼，則右側(cè)也要增加d個鉤碼

3.（2024河南?。┫铝泄ぞ咧?，運用時屬于費勁杠桿的是（B）

4

4.（2024山東聊城）人體中的很多部位都具有杠桿的功能。如圖是人用手托住物體時手臂

的示意圖，當人手托5kg的物體保持平衡時，肱二頭肌收縮對橫骨

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山東臨沂）圖（a）所示的杠桿是水平平衡的。假如在支點兩側(cè)的物體下方分別

加掛一個等重的物體，如圖（b）所示，則杠桿（A）

A.右端下沉

B.左端下沉

C.要保持平衡應將左端的物體向右移動

D.要保持平衡應在右端再加掛一個物體

6.（2024四川巴中）如圖所示，在輕質(zhì)杠桿OA的中點懸掛一個重物，在

A端施加一個始終與0A垂直的力F,由水平位置勻速提到如圖虛線的位置,

在這個過程中，拉力F的大?。–）

A.始終變大B.始終不變C.始終變小D.先變小后變大

7.（2024四川綿陽）如圖所示，兩個等高的托盤秤甲、乙放在同一水平地面上，質(zhì)量分布

不勻稱的木條AB重24N,A、B是木條兩端，0、C是木條上的兩個點，A0=B0,AC=0C.A

端放在托盤秤甲上，B端放在托盤秤乙上，托盤秤甲的示數(shù)是6N.現(xiàn)移動托盤秤甲，讓C

點放在托盤秤甲上。此時托盤秤乙的示數(shù)是（C）

A.8NACOB

B.12N

C.16N甲

D.18N

8.（2024浙江寧波）如圖所示，F(xiàn)i=4N,F2=3N,此時物體A相對于地面靜止，物體B以0.lm/s

的速度在物體A表面對左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和

繩子之間的摩擦）。下列說法錯誤的是（D）

A.F?的功率為0.6W芥黃測力計F、

B.彈簧測力計讀數(shù)為9N

C.物體A和地面之間有摩擦力

5

D.假如增大Fz,物體A可能向左運動

9.（2024福建B卷）《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理。圖中“標”“本”表示力臂，“權(quán)”

“重”表示力。以下說法符合杠桿平衡原理的是（C）1yHi

A.“權(quán)”小于“重”時，A端肯定上揚

B.“權(quán)”小于“重”時，“標”肯定小于“本”

C.增大“重”時，應把“權(quán)”向A端移

D.增大“重”時，應換用更小的“權(quán)”f

10.（2024廣西北部灣）在探究“杠桿平衡條件”試驗中，杠桿在力二

F作用下水平平衡，如圖所示，現(xiàn)將彈簧測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動^|||\

到b位置過程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F與其力臂的乘積

變更狀況是（C）

A.始終變小B.始終變大C.始終不變D.先變小后變大

11.（2024四川達州）如圖所示，光滑帶槽的長木條AB（質(zhì)量不計）可以繞支點0轉(zhuǎn)動，

木條的A端用豎直細線連接在地板上，0A=0.6m,0B=0.4m.在木條的B端通過細線懸掛

一個長方體木塊C,C的密度為O.gXIO'kg/m',B端正下方放一盛滿水的溢水杯.現(xiàn)將木

塊C緩慢浸入溢水杯中，當木塊浸入水中一半時，從溢水口處溢出0.5N的水，杠桿處于

水平平衡狀態(tài).然后讓質(zhì)量為300g的小球從B點沿槽向A端勻速運動，經(jīng)4s的時間系在

A端細繩的拉力恰好等于0,下列結(jié)果不正確的是（忽視細繩的重力，g取10N/kg）（D）

A.木塊受到的浮力為0.5N￡廣

B.木塊C受到細線的拉力為0.3NxT,

C.小球剛放在B端時A端受到細線的拉力為2.2N

D.小球的運動速度為0.2m/s是彩弁，廣

12.（2024貴州貴陽）人們應用不同的簡潔機械來第9題圖

協(xié)助工作，正常運用下列簡潔機械時說法正確的是（A）

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

13.（2024湖北咸寧）如圖所示，用滑輪組在4s內(nèi)將重為160N的物體勻速.、……、、

提升2m,若動滑輪重20N,不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重。則在此過程中，⑥j

下列說法正確的是（B）/.；

A.繩子自由端向上移動了4mB.拉力F的功率為90W

C.拉力F為90ND.滑輪組的機械效率為80%□

14.（2024陜西?。┤鐖D所示的不銹鋼空調(diào)架，安裝時橫桿0B伸出墻外由斜桿AC支撐，

其中0、A兩點固定在墻上，C端固定在橫桿0B上，通常將空調(diào)室外機置于

■一八wacir,

該支架上時不緊靠墻體.下列相關(guān)說法正確的是（c）4/

C.若室外機向外移動，AC對OB的支撐力變大D.室外機不能緊靠墻體主要是為了防止漏電

15.（2024湖北省宜昌市）下列有關(guān)起重機提升貨物時機械效率的說法，正確的是（B）

A.有用功越多。機械效率越高B.同一起重機提起的貨物越重，機械效率越高

C.額外功越少，機械效率越高D.同一起重機提起同一貨物越快，機械效率越高

16.（2024福建B卷）如圖，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度。

與提升B相比，提升A的過程滑輪組的機械效率較大。若不計繩重與摩擦的影響，則提升

A的過程（D）

A.額外功較小B.額外功較大C.總功較小D.總功較大

17.（2024四川省廣安市）如圖所示，斜面長3m,高0.6m,建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重

500N的物體從其底端沿斜面對上勻速拉到頂端，拉力是

150N（忽視繩子的重力），則下列說法正確的是（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斜面的機械效率是80%

18.（2024湖南省常德市）如圖所示，小紅用10N的拉力將重為20N的物體在5s內(nèi)勻速提

升了0.2m,則以下說法正確的是（B）

A,繩子自由端移動的距離為0.4mB.有用功為4J

C.滑輪組的機械效率為83.3%D.拉力的功率為12W

19.（2024四川省自貢市）如右圖所示，用滑輪組提升重物時，重400N的物體

在10s內(nèi)勻速上升了1m。已知拉繩子的力F為250N,則提升重物的過程中（D）

A.做的總功是400JB.拉力F的功率是25W

C.繩子自由端被拉下ImD.滑輪組的機械效率是80%

20.（2024湖南省邵陽市）如右圖所示，某同學運用動滑輪把600N的重物勻速

提升了3m,所用的拉力是400N。下列說法正確的是（B）

A.機械效率是80%B.有用功是1800J

C.額外功是300JD.總功是2100J

21.（2024河南省）高速鐵路的輸電線，無論冬、夏都繃的直直的，以保障列車電極與輸

電線的良好接觸。圖2為輸電線的牽引裝置。鋼繩通過滑輪組

懸掛20個相同的墜坨，每個墜坨質(zhì)量為25kg,不計滑輪和鋼繩

o

圖2

自重和摩擦，輸電線/端受到的拉力大小為No若某段時間內(nèi)墜坨串下降了30cm,則

輸電線/端向左移動了cm?（g取10N/kg,不考慮鋼繩的熱脹冷縮）

【答案】10000；15o

22.（2024湖南婁底）如圖是用滑輪組提升物體A的示意圖，物體A受到的重力大小為

GA=100NO在勻速豎直提升物體A的過程中，物體A上升的速度大小為v=0.4m/s,滑輪質(zhì)量、

繩重及一切摩擦均可忽視不計，

(1)繩子自由端的拉力大小F=N；

(2)拉力F做功的功率P=Wo

物體A的機械能（填“增加”、“削減”或“不變”）。

【答案】（1）50；（2）40；（3）增加

23.（2024四川遂寧）小麗同學用水平力F拉動如圖所示裝置，使重100N的A物體4s內(nèi)在水

平地面上勻速運動了80cm，物體B重50N（物體B與A始終接觸），此過程中地面受到的摩擦力

為10N,彈簧測力計的示數(shù)為8N.若不計輪重、彈簧測力計重、繩重和繩與滑輪間摩擦，

則滑輪移動的速度為m/s,物體A受到B施加的摩擦力（選填“水平向左”、“水

平向右”或“為零”），水平拉力F為.N,水平拉力F的功率為W.

【答案】0.1；水平向右；36；3.6

24.（2024天津）利用圖甲中的撬棒撬石塊時，撬

林相當于—（選填“省力”或“費勁”）杠桿：利用甲

圖乙中的滑輪組勻速提升900N的重物時，若忽視滑輪自重、繩重及摩擦，人對繩的最小

拉力為_N。

【答案】省力；300

25.（2024云南省昆明市）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞0點無摩擦轉(zhuǎn)B

動，A點處掛一個重為20N的物體，B點處加一個豎直向上的力F,

杠桿在水平位置平衡，且OB：AB=2：lo則F=N,它是.杠桿。H

【答案】30費勁

26.（2024浙江杭州）如圖所示，將長為1.2米的輕質(zhì)木棒平放在水平方形臺面上，左右

兩端點分別為A、B,它們距臺面邊緣處的距離均為0.3米。在

A端掛一個重為30牛的物體，在B端掛一個重為G的物體。0.3%

(1)若G=30牛，臺面受到木棒的壓力為—牛。

(2)

若要使木棒右端下沉，B端掛的物體至少要大于—牛。SI

若B端掛物體后，木棒仍在水平臺面上靜止，則G的取值30牛G

8

范圍為—牛。

【答案】（1）60；（2）90；（3）10-90

27.（2024山東東營）如圖所示，杠桿AOB能繞。點轉(zhuǎn)動。在A點掛一重物G,為使杠桿

保持平衡且用力最小,在B點施加一個力，這個力應當是圖中的o

【答案】F2

28.（2024山東臨沂）小明用如圖所示的動滑輪提起140N的水桶，動滑輪重

20N（不計繩重和摩擦），小明拉繩子的動力為.N；假如向水桶內(nèi)再加入40N

的水，提起時動滑輪的機械效率—（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

【答案】80；變大

29.（2024山東棗莊）如圖所示，用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置，分

別用FA、FB勻速提升重力為GA、GB的A、B兩物體，不計繩重和摩擦。若GA

>GB,則n甲n乙；若FA=FB,則GAGB.（選填或“=”）

【答案】>;<

30.（2024海南）如圖所示，用動滑輪把重為40N的物體A以0.5m/s的速度勻速提升，用

時4s,拉力F的大小是25N,則拉力F的功率是W,動滑輪的機械

效率是。

【答案】25；80%

31.（2024湖北荊門）工人利用斜面和滑輪將物體從斜面底端勻速拉到頂

端，斜面高1m,長2m,物體重500N,平行于斜畫的拉力200N,所用時間10s。在此過程

中，物體動能（選填“增大”、“減小”或“不變”）。重

力勢能（選填“增大”、“減小”或“不變”）。拉力的功

率為W,把物體干脆提高到斜面頂端做的功為有用功，

則這個裝置的機械效率為o

【答案】不變；增大；80；62.5%

32.（2024江蘇淮安）如圖所示，工人用250N的拉力將重為400N的裝修

材料勻速提升6m,所用時間為Imin,則工人做的有用功是J,工人

做功的功率是W,動滑輪的機械效率是O

【答案】2400；50；80%

9

33.(2024河北)一臺起重機在10s內(nèi)將重為3600N的貨物勻速提高了4m,起重機做的有

用功是Jo若起重機做的額外功是9600J,則機械效率是,起重機的

總功率是Wo

【答案】1440060%2400

34.(2024浙江湖州)在拓展課上，小泉同學模擬某建筑工地上拉動工件的情景，設(shè)置了

如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在4秒內(nèi)將一個重為100牛的物體，沿著水平地面勻速

拉動了2米。人的拉力為18牛，物體移動時受到地面的摩擦力為

物重的0.35倍，不計繩重及機械的摩擦。求：

(1)人的拉力所做的功。

(2)人的拉力做功的功率。

(3)動滑輪受到的重力。

【答案】(1)72J(2)18W(3)1N?

35.(2024廣東省)如題19圖是建筑工地上的起重機示意圖，起重機的電動機功率為3義

103W,當它把質(zhì)量為It的重物勻速提起24nl時，用時100s.(g=10N/kg)求：

(1)在這段時間內(nèi)起重機提起重物做功的功率是多少？機械效率

是多少？

(2)若起重機AB長為20m,吊起重物時B端的配重質(zhì)量為4t,

為使起重機不翻倒，則0B長為多少？(不計摩擦和起重機自重)

【答案】(1)2400W；80%；(2)4mo

36.(2024浙江省臺州市)圖甲是一種壺口處配有自動開合小壺蓋的電水壺。

(1)如圖乙，電水壺底部的導線連接裝置有銅環(huán)①、銅環(huán)②和銅柱③.經(jīng)測試發(fā)覺：①、

②之間是絕緣的，②、③之間常溫下有十幾歐姆的電阻。則與水壺金屬外殼相連的裝置

是O

(2)圖丙是自動開合小壺蓋簡化側(cè)視圖。0A是小壺蓋，C是其重力作用點。B是小壺蓋的

配重。0B是配重柄。A0B能繞固定點。自由轉(zhuǎn)動。請在答題紙圖丙中作出小壺蓋的重力G

及其力臂L。

(3)已知：小壺蓋質(zhì)量為4克，0A=3厘米，0C=L4厘米，0B=l厘米，ZA0B=135°.要

求倒水時，壺身最多傾斜45°,小壺蓋便自動打開；壺身豎直時，小壺蓋在水平位置自動

閉合。求配重B的質(zhì)量取值范圍。(配重柄質(zhì)量和。點的摩擦均忽視不計，加取1.4)

10

37.（2024山東棗