4第8课时 简单机械和机械效率-【指南针·神州中考】2026年中考物理初中学业水平考试指导（人教版）

措南针·神州中考·物理(RJ) 第8课时简单机械和机械效率 知识梳理 知识点①杠杆 1.杠杆 定义 在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫作杠杆 ①支点：杠杆可以绕其转动的点，用“O”表示： 支点O 动力FY ②动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示； 动力臂 杠杆的 B ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示； 阻力F2 阻力臂 五要素 ④动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离，用“1”表示； ⑤阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离，用“12”表示 平衡定义 在力的作用下，杠杆处于静止或绕支点匀速转动的状态 杠杆的 动力×动力臂=阻力X阻力臂， 平衡条件 表达式 用公式表示为F6=R,,层-会 2.生活中的杠杆 力臂关系 平衡时力的关系 特点 应用 等臂杠杆 1=l2 F1=F2 不省力，不省距离 天平 省力杠杆 41>l2 F1<F2 省力，费距离 撬棒、瓶盖起子 费力杠杆 l1<2 F1>F2 费力，省距离 镊子、钓鱼竿 知识点2滑轮 1.定滑轮 定义 轴固定不动的滑轮 特点 能改变施力的方向，但不省力 力的关系 F=G 距离关系 s=h 实质 等臂杠杆 ·84· 第四部分力学 2.动滑轮 定义 轴可以随被吊物体一起运动的滑轮 E12221122124 特点 能省一半的力，但不能改变拉力的方向 力的关系 F-8 距离关系 s=2h 实质 动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆 3.滑轮组 定义 定滑轮和动滑轮组合在一起 特点 省力、费距离，能否改变力的方向和绕线方式有关 动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体的力就是物 力的关系 n=3 n=2 重的几分之一，即F=1G n 距离关系 s=nh 知识点③轮轴和斜面 1.轮轴：轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴。 使用轮轴能省力和改变力的方向，实质上是一个可连续转动的 r o1 R 轮轴的公式：R=Rr或号-只。 2.斜面：斜面是一种可以 的简单机械，却费距离，如楼梯、盘山公路。 知识点④ 机械效率 有用功 我们需要的，必须要做的功叫作有用功，用W有用表示 额外功 我们在做有用功的同时，我们还不得不做的功叫作额外功，用W颛外表示 三种功 有用功和额外功之和是总共做的功叫作总功，用W总表示。用公式表示为W益=W有用 总功 十W额外 定义 在物理学中，将有用功跟 的比值叫作机械效率，用？表示 表达式 = W有×100% 机械效率 机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总小于总功，故机械效率总 说明 100% ·85· 格南针·神州中考·物理(RJ) ● 重难点突破 【例1】(2025·凉山州)如图甲所示，人们 重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计，g取 用盘子夹可以既方便又安全地取出蒸食物的盘 10N/kg。求： 子，盘子夹的一侧可简化为图乙示的杠杆，O 支架 为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动 力F1及其力臂1。 加工点 地人十上件 (1)工人的手对绳的拉力大小； (2)工件移动过程中，地面对工件摩擦力的 乙F 大小； (3)滑轮组在此次工作中的机械效率。 【例2】(2024·眉山)小龙“测量斜面机械 效例率”的实验装置如图所示。斜面粗糙程度 相同，先用平行斜面向上的恒定拉力F,将重6 N的物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶骗，测 得斜面的机械效率为75%。下列说法正确的是 ( 0.5m 30 77777777777777777 A.拉力做功为3J B.物体受到的摩擦力为1.5N C.在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D.若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面 机械效率仍为75% 【例3】如图所示，某工人利用滑轮组将 个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过 程中，工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双 脚始终与水平地面接触且接触面积为300cm, 工人对地面的压强为2.0×104Pa;此工人的质 量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳 ·86· 第四部分力 学 中考演练 1.(2025·青海)如图所示，踏碓是古代的春米工 A同时将左右两侧的钩码取下一个 具，运用了杠杆原理。以下几种杠杆与踏碓 B.将A、B两处所挂的钩码交换位置 相同的是 C.将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移 动一格 D.将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向 支点移动三格 4.(2025·湖北)如图为坐式推肩训练器。健身 杆能绕O点处的轴上下转动，配重片可增减， 人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻 A.赛艇的船桨 B.开瓶器 炼肩部肌肉。下列说法正确的是() 配重片 C.用羊角锤拔钉子D.手钳子 2.(2025·北京)如图所示，园艺工人在修剪枝 条。关于园艺剪的使用，下列说法正确的是 () A.此健身杆是费力杠杆 B.手推N处时，配重越重用力越小 C.配重相同时，推N处比推M处费力 D.若改变M处推力方向，力臂始终不变 A.园艺剪对枝条的压力是阻力 5.(2025·德阳)小王在体育课上做俯卧撑，若将 B.在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆 他的身体看作为杠杆，脚尖作为支点O。简化 C.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力 模型如图所示，A点为重心，请画出重力示意 D.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻 图及F的力臂1。 力臂 3.（2025·眉山)“探究杠杆的平衡条件”实验中， 杠杆在水平位置平衡如图所示。下列操作能 使杠杆在水平位置保持平衡的是 ( ) 0 B 6.(2024·广元)图甲是压制饺子皮的“神器”压 皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是简化示意 ·87· 措南针·神州中考·物理(RJ) 图，图中O为支点，F2为压饺子皮时作用在B9.(2025·苏州节选)地上的人用滑轮组提升重 点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用 物，请在图中画出最省力的绳子绕法。 在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂2。 10.(2025·乐山)如图所示，在斜面上将一个重 10的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉 力F=6N,斜面长s=0.6m、高h=0.3m, 7.(2025·烟台)为了响应国家体重管理年的号 则拉力所做的功为 J;把重物直接提 召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力 升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计 器，关于图中的滑轮分析正确的是 ( ) 的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力 为 N。 A.是定滑轮，可以省力 B.是动滑轮，可以省力 C.是定滑轮，可以改变力的方向 11.如图所示，为了把两体相同货物搬运到汽车 D.是动滑轮，可以改变力的方向 上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD 8.(2025·湖南)如图，这是小静设计的一款无需 两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货 电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无 物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件 碳小车运动的过程中，下列说法正确的是 货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说 法正确的是 () ( 定滑轮 ⊙⊙ 水平地面 C 重物 A.沿斜面AB推动更省力 车轮 B.沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的 功更多 A.顶部的定滑轮可以省力 C.无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做 B.机械效率可达到100% 功的功率一定相同 C.主要是利用重力势能转化为动能 D.沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能 D.给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力 增大 ·88· 第四部分力 学 12.(2025·陕西)我国是世界上使用与发展机 (1)杠杆处于如图甲状态时，若要使杠杆在 械最早的国家之一，为人类文明和社会进 水平位置平衡，应将平衡螺母向 (选 步作出了重要贡献。如图是汉代画像石 填“左”或“右”)调节。杠杆是否处于水平位 中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操 置平衡，是由杠杆与重垂线是否垂直来判断 作的场景。关于图中的滑轮说法正确的 的，这是利用了重力的方向总是 是 (2)小叶同学完成一次操作后，实验现象如 图乙所示。记录的数据为：动力F=2N,动 力臂l1=1cm;阻力F2-1N,阻力臂l2-2 cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+ 动力臂=阻力+阻力臂”的结论，你认为他的 A.该滑轮是动滑轮 结论是 （选填“正确”或“错误”)的， B.该滑轮可以改变施力的方向 理由是 C.使用该滑轮可以省功 (3)小叶与同学又将实验改装成图丙，在A D.提升重力不同的物体时，机械效率不变 处正下方悬挂一不吸水的石块，B处施加一 13.(2025·新疆)如图所示，若一根重心在B点 的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖 个与竖直方向夹角为60°的拉力F=4N,杠 直向上的力缓慢提升重物，已知木棒的长度 杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为 为1m,将同一重物分别挂在A点、B点、C (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。若将该 点时，重物被提升的高度分别为0.1m、 石块浸没在水中且不触底，要使杠杆在水平 0.2m、0.3m,对应的机械效率分别为74、 位置再次平衡，应在B处竖直向上施加拉力 7B、7c。则 为N。(已知p石=2.0×103kg/m3, p*=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 15.(2025·自贡)如图，质量为60kg的工人将重 a 为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了 A.7A<7B<7C B.7A>7B>7C 6m,用时12s,绳子自由端拉力F为300N。 C.7A<7c<7B D.nc<nA<nB 不计绳重和摩擦，g取10N/kg。下列说法 14.（2022·眉山)在“探究杠杆的平衡条件”实验 正确的是 ) 中，小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以 下实验，已知每个钩码重0.5N。 ·89· 格南针·神州中考·物理(RJ) A.拉力的功率是150W (4)如果电动卷扬机的效率是80%，求此电 B.绳子末端移动的速度是0.5m/s 动卷扬机消耗的电能。 C.滑轮组的机械效率是78.5% D.若工人的脚与地面接触的总面积为300cm㎡， 则他对地面的压强是1.0×104Pa 卷扬机 16.(2025·齐齐哈尔，多选)小明用如图所示的 滑轮拉着重100N的物体A,使A以 0.2m/s的速度在：水平地面上向左匀速直 线运动5s。作用在绳端的水平拉力F= 5N,该滑轮的机械效率为80%。关于该过 程，下列说法正确的是 ( A d A.物体A受到的重力所做的功是0J B.绳端移动的距离是2m C.拉力F做功的功率是1W D.地面对物体A的摩擦力大小是8N 17.(2024·宜宾)质量为500kg的物体M,与水 平地面的接触面积为0.2m,用如图所示的 滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉 到B点。AB距离为10m,物体M在地面滑 动过程中受到的阻力是其重力的0.2倍，在 此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑 轮间的摩擦而做的额外功W。=200J,g取 9.8N/kg。求在此过程中： (1)物体M受到的重力； (2)物体M对地面的压强； (3)滑轮组对物体M做的功； ·90 第四部分 力 学 18.(2025·遂宁)我国很早就有使用滑轮的记19.(2023·眉山)如图所示，工人用滑轮组提升 载，如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑 重物，已知重物重力G物=1000N,动滑轮重 轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的 力G动=200N。在工人用力F作用下，重物 装置（篮子质量不计），质量为60kg的采矿 匀速上升，30s达到规定高度6m处。不计 工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑 绳重和机械之间的摩擦。求： 匀速提起，10s内矿石上升了2m。(忽略绳 重及滑轮的摩擦，g取10N/kg)求： (1)绳子自由端移动的速度； (2)此滑轮组的机械效率； (3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为 400cm,他对水平地面的压强大小。 (1)拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)若用该装置提升另一重物时，机械效率 达到90%，则该重物的重力是多少？ 汉代砖刻 甲 ·91· 措南针·神州中考·物理(RJ) 实验冲关 实验18 探究杠杆的平衡条件 1.实验装置 (1)使支点处于杠杆中点的目的：避免 对实验结果产生影响。 (2)杠杆上有刻度的好处： 甲 0 (1)实验操作中，为了便于测量，常把杠杆 2.实验操作及注意事项 调至水平位置平衡。若调节时发现杠杆的右端 (1)杠杆平衡状态的理解：杠杆处于 下落，此时应将平衡螺母向（选填“左”或 状态或匀速转动状态。 “右”)调节。 (2)实验前调节杠杆在水平位置平衡的操 (2)如图甲a所示，杠杆在水平位置平衡后， 作：左端高向 调节平衡螺母，右端高向 小明在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩 调节平衡螺母。 码，改变钩码所挂位置，使杠杆重新在水平位置 (3)实验中调节杠杆水平平衡的目的：便于 ;实验过程中 (选填“能” 平衡，多次实验并记录数据，如下表所示。 或“不能”)调节杠杆两端的平衡螺母。 实验 动力 动力臂 阻力 阻力臂 (4)多次实验的操作：实验中通过 次数 F/N 4/cm F2/N l2/cm ;改变动力和阻力的大小，通过 1 1.0 15 1.5 10 改变力臂；多次实验的目的 2 1.5 10 1.5 10 3 2.0 5 0.5 20 3.实验结论 杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力× 分析实验数据可以得出，杠杆的平衡条件是 阻力臂，用字母表示为 0 【例题】(2025·陕西改编)小明在探究杠 (3)小明进一步改进了实验方案，增加了弹 杆的平衡条件时，用到了铁架台、带有均匀刻度 簧测力计，并将固定挂钩改为可移动的挂环，如 的轻质杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干（每个 图甲b所示。这样做的优点是 钩码重0.5N)等实验器材。 可移动挂环 (4)如图甲c所示，园林工人操作车载起重 机拉起一棵大树，绳端作用在 (选填“A” 或“B”)处更省力。 (5)图乙a所示的斜拉桥，可逐步简化成图乙 92· 第四部分力学 b、c、d的模型。为了减小钢索承受的拉力，可适 (一)观察杠杆在水平位置的平衡 当 (选填“升高”或“降低”)钢索悬挂点在 H 桥塔上的高度，理由是： 甲 (1)如图甲a所示是一个在水平位置平衡的 杠杆，减少其中一侧钩码的数量，发现杠杆发生 钢索悬挂点 桥塔 倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与 钢索 有关。 (2)如图甲b所示用带杆的滑轮向左推动 桥 右侧挂钩码的悬线发现杠杆发生倾斜，根据此 现象可以猜想杠杆的平衡与 有关。 (二)探究杠杆的平衡条件 工工 ①23 7 (6)如图丙a所示为普通超市购物车，小明 丙 同学推车向右前进时遇到门槛，他想竖直向下 (3)如图乙所示，为使杠杆在水平位置平 压车把手，使前轮翘起通过门槛，而小红同学想 衡，应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”) 将购物车掉转车头，竖直向上抬车把手，抬起后 端调节。 轮通过门槛，如图丙b所示。小若整车的重心 (4)如图丙所示，调平后在A点悬挂2个钩 在O1与O2中点的正上方，则 (选填 码，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂 “小明”或“小红”)同学的方案更省力。 个钩码。若规定A点处的力为动力，则此 时的杠杆属于 杠杆。 (5)通过多次实验测得数据并分析数据，可 以得出杠杆的平衡条件为 A.动力×动力臂=阻力×阻力臂 丙 B.动力十动力臂=阻力十阻力臂 【变式训练】(2025·乐山)要得出杠杆的 (三)反思拓展 平衡条件，需要经历以下过程：（注：实验中所用 (6)根据实验结论，为使杠杆满足如图丁所 的钩码质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离 示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂至 均相等) (选填图丁中的数字编号)位置。 ·93·指南针·神州中考·物理·参考答案 中考演练 或0.8×10kg/m 重难点突破 实险冲关 【例1】O 实验16探究影响浮力大小的因素 【例题】(1)4.8(2)液体的密度(3)CD (4)控制变量法(5)0.68×10 2.D3.B4.D5.C6.A 【变式调练1】(1)变大排开液体的体积 【例3D 7.F>F>F po=p=Pu 8.AC 9.D (2)3.81.4无(3)越大c,f 【例3】(1)100N:(2)300N:(3)75% 10.大气压不变11.小于1.02×1012.B (4)若为球体则c、d两次实验排开液体体积相同时深度也 中考演练 13.(1)48N:(2)1.0×103Pa:(3)0.8×10kg/m 相同 1.A2.C3.D4.C5.图路6.图略7.C8.C 14.(1)1200Pa:(2)1.4kg G一F 9.图略10.3.6111.D12.B13.A 实验冲关 【变式训练2】(1)右541.1×103(2)1 G-FP 15.(1)6×10Pa:(2)1.2X10N(3)1.8×10N 14.(1)右竖直向下 实验11探究阻力对物体运动的影响的实验 第7课时功和机械能 (2)错误不同的物理量不能相加减(3)等臂1 【例题】(1)毛巾(2)速度(3)远匀速直线 实脸冲关 知识梳理 (4)不同减域小小钢球在斜面上的速度（合理即可） 实验14探究影响压力作用效果的因素 15.D16.ABD 知识点1垂直1知识点2多1F 【变式训练】(1)速度重力(2)远匀速 【例题】(1)被压下的深浅（或凹陷程度）不可以 17.(1)4900N:(2)2.45×10Pa:(3)9800J:(4)12500J 知识点32.运动质量运动速度 实验12探究二力平衡的条件的实验 (2)受力面积当受力面积相同时，压力越大，压力的作用 18.(1)0.4m/s:(2)87.5%;(3)5×10Pa 效果越明显 3.质量被举起的高度4.程度 【例题】(1)钩码数量改变力的方向(2)光滑 19.(1)240W,(2)83.3%:(3)1800N 重难点突破 (3)静止(4)是摩擦 (3)A(4)= 实险冲关 【例1D (5)相同数量的钩码将小卡片一剪为二 避免摩擦力对 (5)没有控制压力的大小相同 实验18探究杠杆的平衡条件 实验的干扰 【变式训练】(1)凹陷程度(2)甲、乙(3)受力面积 【例2(1)400km(2)1.44X10J(3)G 1.(1)杠杆自重(2)可以直接读出力臂 【变式训练】(1)摩擦力(2)静止(3)相等 (4)错误比较时没有控制受力面积相同 中考演练 2.(1)静止(2)左右(3)测量力臂不能 (4)同一直线 实验15研究液体内部的压强 1.B2.C3.C4.D5.A6.D7.D8.A9.D (4)增减钩码的数量移动钩码的位置寻找普遍规律 实验13探究影响滑动摩擦力大小的因素 【例题】(1)变形压强(2)增大相等(3)下密度 10.AC11.2001012.3.61 3.Fl■Fz 【例题】(1)等于(2)压力(3)甲，丙(4)无关 (4)= 0.8(5)A 13.(1)120m:(2)1×10Pa:(3)50min 【例题】(1)左(2)F山=F24(或动力×动力臂=阻力 (5)不需要 第6课时浮力 实验冲关 ×阻力臂)(3)便于改变力和力臂的大小，获得多组数 【变式训练】(1)压力大小(2)二力平衡1,2 知识梳理 实验17探究动能大小与哪些因素有关 据，让结论更具普遍性(4)A(5)升高由图可知，若升 (3)①压力大小情况②弹簧测力计的示数F/N(或滑动 知识点21.它排开液体所受的重力2.GPgV 1,通过木块受小球撞击移动的距离 高钢索悬挂点在桥搭上的高度，即增加了支点O到F的 摩擦力的大小F舞N) 重难点突破 2.质量运动速度 距离，即增大了拉力的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在 (4)乙、丙 【例1B 3.木块将在光滑水平面一直做匀速直线运动 阳力和阻力臂不变的情况下，拉力的力臂越大，拉力越小 第5课时压强 【例2】(1)1.2×10N:(2)2×10Pa:(3)3600N 【例题(1)乙(2)质量速度(3)乙.丙(4)保持安全 即桥塔对钢索的拉力就越小(6)小红 知识梳理 中考演练 车距（或系好安全带，合理即可）(5)==列 【变式调练】(1)力的大小(2)力臂的大小(3)左 知识点42.小大 1.BD2.D3.4.0×103变大4.B5.A6.= 第8课时简单机械和机械效率 (4)3省力(5)A(6)③ 重难点突破 7.D8.(1)1.2N:(2)0.24kg(3)0.02m 知识梳理 实验19测量滑轮组的机械效率 【例1D 9.(1)600Pa:(2)0.12kg:(3)2×10kg/m:(4)300Pa 知识点31.杠杆2.省力 【例题】(1)匀速(2)980.0%(3)费力 【例2】(1D400Pa:(2)2000Pa:(3)30N 10.(1)4N:(2)0,01m/:(3)E的密度为1.2×103kg/m知识点4总功小于 【变式调练】(1)甲(2)D(3)57% 217 218