专题15 简单机械（复习讲义，北京专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

专题15 简单机械 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 杠杆 4 教材·知识夯基 1．杠杆 2．杠杆的平衡条件 3．生活中的杠杆 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查杠杆分类 考法2 结合生活情境考查杠杆 考法3 结合古代技术考查杠杆 考点2 滑轮及滑轮组 6 教材·知识夯基 1．定滑轮和动滑轮 2．滑轮组 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查定滑轮 考法2 考查简单机械的省力特点 考法3 考查滑轮组的相关知识 考法4 结合实践活动考查滑轮组 考点3 斜面和轮轴 11 教材·知识夯基 1．斜面 2．轮轴 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查斜面的相关计算 考点4 机械效率 13 教材·知识夯基 1．有用功和额外功 2．机械效率 中考·考法聚焦 考法1 结合滑轮组考查机械效率的计算 考法2 结合滑轮组考查影响机械效率大小的因素 考法3 结合图像考查滑轮组机械效率的计算 考法4 结合生活情境考查滑轮组机械效率的计算 考点5 简单机械的实验综述 15 教材·知识夯基 1．探究杠杆的平衡条件 2．测量滑轮组的机械效率 中考·考法聚焦 考法1 通过实验探究考查杠杆平衡条件 考法2 通过实验探究考查滑轮组的机械效率 04·素养拓展·思维进阶 17 拓展01 制作简易杆秤 05·优题精选·练能提分 18 考点 考查形式 考查内容 考法分析 杠杆 ☑选择题 ☑实验题 ☑计算题 杠杆平衡条件的应用、杠杆的动态平衡、探究杠杆的平衡条件 1.结合生活情境：介绍园艺剪的使用、生活中常见的工具等，考查杠杆的分类。如2025・北京卷T5、2021·北京卷T6 2.杠杆平衡条件应用：结合载货汽车前后轮的情况、做俯卧撑等情境，进行杠杆动态分析与计算。如2025·北京卷T26、2024·北京卷T5、2023·北京卷T12、2022·北京卷T27 滑轮及滑轮组 ☑选择题 ☑计算题 滑轮与滑轮组、滑轮组的应用与计算 结合机械效率综合考查 斜面和轮轴 ☑选择题 ☑实验题 斜面、轮轴的原理和应用 近五年没有考查 机械效率 ☑选择题 ☑实验题 ☑计算题 有用功、额外功、总功的概念及计算、机械效率、测量滑轮组的机械效率 1.竖直方向提升重物：通过介绍利用滑轮组提升货物，考查压强、功率、机械效率的计算。如2025·北京卷T14、2023·北京卷T10、2022·北京卷T15、2021·北京卷T14 2、图像分析问题：通过图像分析解决滑轮组的相关问题，如2024·北京卷T14 命题新趋势 1. 情境创设多元化，融合传统文化与科技元素 试题会更深度融合中华优秀传统文化与前沿科技。如以往有以传统木工工具为背景考查杠杆原理，未来可能以古代大型建筑中起重机械为情境，让学生分析其中滑轮、杠杆等简单机械的应用，感受古人智慧，增强民族自豪感；同时，结合现代智能机械臂等科技产物，考查简单机械在其中的功能及原理，引导学生关注科技发展与物理知识的联系。 2. 实验探究重过程，强调方法理解与创新 强化实验探究是趋势之一。对于简单机械，不再仅考查实验结论记忆，而是更关注学生对实验过程、研究方法的理解与应用创新。例如，在探究杠杆平衡条件实验中，可能改变实验器材或实验步骤设置，要求学生自主设计实验方案、分析实验误差，像思考如何更精确测量力臂、减少摩擦力对实验的影响等，培养学生科学思维与探究能力。 3. 跨学科融合常态化，关联多领域知识 简单机械相关题目跨学科融合将更为常见。物理与工程、数学等学科联系紧密，可能出现结合工程设计中机械结构优化的问题，要求学生运用数学知识计算机械效率、力的大小等，还可能与美术学科结合，让学生设计美观且实用的简单机械模型，综合考查多学科知识运用能力，体现知识的综合性与实用性。 4. 五育并举理念贯穿，联系生活与价值培养 秉持德智体美劳五育并举理念，简单机械命题会紧密关联体育锻炼、生产劳动、社会生活等。如以体育器材中简单机械的应用为背景，考查学生对省力、费力杠杆的判断；或结合生产劳动场景，像建筑工人使用的塔吊等，分析其中滑轮组的特点和作用，引导学生形成健康生活、热爱劳动的价值观念，认识到物理知识在生活中的广泛应用。 命题预测 情境创设贴合生活与文化‌：试题会将简单机械知识融入中华优秀传统文化、前沿科技与日常场景。比如以古代榫卯结构中的起重装置为背景，分析其中杠杆、滑轮的省力原理；以智能仓储机器人的分拣机械臂为情境，考查机械臂的力臂变化、机械效率计算；或是以家庭常用的开瓶器、核桃夹为例，分析不同简单机械的省力特点，以此考查学生用物理知识解决实际问题的能力。 实验探究侧重过程与方法‌：不再局限于对实验结论的记忆，会更注重对实验过程、研究方法的理解与应用。例如在“探究杠杆平衡条件”的实验中，可能要求学生自主设计改进实验方案，比如如何在杠杆自重不可忽略的情况下准确测量力臂；或是分析“探究滑轮组机械效率”的实验误差来源，比如绳重、摩擦力对机械效率的影响，以此考查学生对控制变量法、转换法等物理研究方法的掌握。 跨学科融合深化‌：会进一步强化物理与工程、数学等学科的融合。比如结合建筑工程中塔吊的设计，要求学生运用数学知识计算塔吊吊臂的力矩平衡；或是与美术学科结合，让学生设计一款既美观又省力的简易搬运工具，综合考查多学科知识的运用能力，体现知识的综合性与实用性。 价值导向融入考查‌：命题会融入劳动教育、科技素养等价值导向。比如以快递分拣员使用的省力推车为背景，分析推车的杠杆结构如何减轻劳动强度；或是结合航天发射场的大型起重设备，考查学生对简单机械在国家重大工程中作用的理解，引导学生关注物理知识在生产劳动、科技发展中的价值。 考点1 杠杆 【课标要求】知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 1．杠杆 （1）定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。 （2）五要素： ①支点：杠杆可以绕其转动的点O。 ②动力：使杠杆转动的力F1。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力F2。 ④动力臂：从支点O到________________的距离l1。 ⑤阻力臂：从支点O到________________的距离l2。 2．杠杆的平衡条件 （1）平衡状态：杠杆在动力和阻力的作用下处于________或________转动状态。 （2）平衡条件：动力×动力臂 阻力×阻力臂，即________。 3．生活中的杠杆 种类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 图例 力臂关系 l1>l2 l1<l2 l1＝l2 力的关系 F1________F2 F1________F2 F1＝F2 特点 省力费距离 省距离费力 既不省力也不费距离 实例 撬棍、钳子等 镊子、筷子、钓鱼竿等 镊子、筷子、钓鱼竿等 【特别提醒】 1.计算时，动力F1和阻力F2单位要统一，动力臂l1和阻力臂l2单位也要统一。 2.杠杆的力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离。 【方法点拨】 1.凡省力的杠杆必定费距离，凡省距离的杠杆必定费力。 2.判断杠杆的种类，主要通过动力臂和阻力臂的大小进行判断，对于一些不容易判断力臂大小的杠杆，可根据使用杠杆的目的(是省距离还是省力)来判断，如用筷子吃饭时省距离，则筷子为费力杠杆。 3.杠杆作图的三种类型 类型一：已知力画力臂。 一找点：找支点。 二画线：画力的作用线，需要延长的部分用虚线。 三作垂线段：由支点向力的作用线作垂线，垂线段为动力臂或阻力臂。 四标出力臂：用字母l1、l2标注，分别表示动力臂和阻力臂。 类型二：已知力臂画力。 过力臂的端点作垂线，并延长至杠杆，与杠杆的交点为力的作用点。力的方向要根据杠杆的平衡状态来判断。 类型三：两步法作最小力。 一找最长力臂。在动力作用点已知时，支点到动力作用点的距离为最长动力臂；在动力作用点未知时，杠杆上距离支点最远的点到支点的距离为最长动力臂。 二确定最小力。作出最长动力臂，过动力作用点作最长动力臂的垂线；确定动力方向。 4.杠杆计算类问题解题步骤 5.求杠杆中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）经过动力作用点作出与该线段垂直的直线； （4）根据杠杆平衡条件，确定使杠杆平衡的动力的方向。 【教材图片讲解】 杠杆的示意图显示杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 利用杠杆平衡原理F1L1=F2L2测量大象的质量。 赛艇的浆为费力杠杆，这类杠杆费力省距离。 1．【结合生活情境考查杠杆分类】（2025·北京西城·一模）杠杆在生活中很常见，下列属于省力杠杆的是（ ） A．树枝剪刀 B．举哑铃时人的手臂 C．食品夹 D．停车场栏杆 2．【结合生活情境考查杠杆】（2025·北京西城·二模）生活中有一种脚踏式垃圾箱，其简化结构如图所示。在A处向下踩动脚踏板，连杆CD便向上顶起箱盖。关于这个装置，下列说法正确的是（　　） A．杠杆ABC是费力杠杆 B．杠杆EDF是省力杠杆 C．杠杆ABC工作时的阻力方向向上 D．杠杆EDF工作时的阻力方向向下 3．【结合生活情境考查杠杆】（2025·北京市朝阳区·一模）如图所示，夹核桃时，用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在N点 B．核桃受到的压力为阻力 C．手对杠杆的压力为动力 D．该杠杆为费力杠杆 4．【结合生活情境考查杠杆】（2025·北京二中教育集团·中考模拟）图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动。松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态 B．按下按钮时，杆AOD是一个省力杠杆 C．松开按钮时，D处受到弹簧向上的弹力 D．牙签送出时，A处比D处移动距离大 5．【结合古代技术考查杠杆】（2025·北京北师大实验中学·零模）杆秤是我国古代沿用至今的称量工具，如图是小明制作的杆秤的示意图，使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，此秤最大称量是10kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示（g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．生活中使用的秤杆粗细并不均匀，但秤的刻线分布是均匀的 B．提C处秤纽时，此秤的最大称量是10kg C．若想增大该秤的最大称量，可换质量更大的秤砣 D．此秤的秤砣的质量约为0.43kg 考点2 滑轮及滑轮组 【课标要求】能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。 1．定滑轮和动滑轮 类型 图示 实质 特点 拉力情况(不计绳重和摩擦) 绳子自由端移动的距离s 定滑轮 ________ 不省力，但可以________。 F1＝G s＝h 动滑轮 ________________ 不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，能________力，不能改变________ F2＝(G＋G动) s＝2h 2．滑轮组 （1）定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。滑轮组综合了定滑轮能________和动滑轮________的优点，在生产、生活中应用广泛。 方向 竖直提升物体 水平拉动物体 图例 特点 既可以省力又可以改变力的方向 拉力情况(不计绳重和摩擦) F3＝(G＋G动) F4＝f 绳子自由端移动的距离s s＝nh s＝ns物 （2）使用滑轮组的省力规律。 ①当使用动滑轮提升物体时，要克服物体所受的重力G物做功，其中，动滑轮上的绳子段数为n，绳子自由端受到的拉力为F，绳子自由端移动的距离为s，物体升高的高度为h。 ②使用动滑轮水平匀速拉动物体时，要克服物体和水平面之间的摩擦力f。作用在绳子自由端的拉力F与要克服的摩擦力的关系：F＝。绳子自由端移动的距离s与物体水平方向移动的距离s物的关系：s＝ns物。 ③判断动滑轮上的绳子段数，可在定滑轮和动滑轮之间作一条虚线，将它们分割开来，数一下直接作用在动滑轮上的绳子的段数，有几段，n就为几。如图所示，图甲中动滑轮上有三段绳子，图乙中动滑轮上有两段绳子。 【易错警示】 不计摩擦力和机械本身的重力时， 才成立。不计摩擦力只计动滑轮的重力时， 。 【方法点拨】 1.定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，省力但要费距离。 2.滑轮组的绕绳作图 （1）滑轮组绕绳作图时，要根据要求(拉力方向、省力情况)明确承担重物的绳子段数(直接作用在动滑轮上的绳子段数)；每个滑轮只能绕过一次绳子，且绳子要从小滑轮到大滑轮从里向外绕，绳子交替绕过定滑轮和动滑轮。注意所画的线要直，并且要与滑轮的边缘相切。 （2）奇动偶定。 有效段数n为奇数时，线连在动滑轮钩上，n为偶数时，线连在定滑轮钩上。 【教材图片解读】 旗杆顶部装有的定滑轮用来改变拉力的方向。 电动起重机的动滑轮可以省力从而吊起更重的货物。 1．【结合生活情境考查定滑轮】小明用如图所示的滑轮，将重为6N的物体匀速提升到一定高度．在此过程中，不计绳重与摩擦，拉力F的大小是（　　） A．3N B．6N C．9N D．12N 2．【考查简单机械的省力特点】用图中各机械分别把重物M缓慢提高，最省力的是（　　）（不计摩擦及机械自重） A． B． C． D． 3．【考查滑轮组的相关知识】将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重80N，B重10N，（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）下列说法正确的是（　　） A．A所受地面的摩擦力为20N B．A所受地面的摩擦力方向为水平向右 C．绳子上的拉力为20N D．若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为80N 4．【结合实践活动考查滑轮组】（2025·汕头澄海·一模）小白设想着自己设计一个工地上使用的能够用较小力拉起较重物体的装置，如图是甲、乙两种固体物质的图像，把体积相等的甲、乙两种物质挂在图中的滑轮组上滑轮重不计，如果要保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　） A．Ⅰ处挂3个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 B．Ⅰ处挂6个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 C．Ⅰ处挂2个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 D．Ⅰ处挂1个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 考点3 斜面和轮轴 【课标要求】能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。 1．斜面 （1）斜面是同________成一定倾斜角度的平面，也是一种简单机械。高度相同时，斜面与平面的倾角越________，斜面就越长，也就越________力。 （2）实例：盘山公路、螺丝钉、旋转楼梯 2．轮轴 （1）轮轴是由一个________和一个________组成能绕共同的轴线转动的简单机械。 （2）轮轴的实质是一个可以连续转动的杠杆，轴的半径相当于阻力臂，轮的半径相当于动力臂，由于动力臂大于阻力臂，故使用轮轴可以________。 （3）实例：辘轱、船舵、螺丝刀、扳手 【教材图片解读】 水龙头、门把手等属于轮轴，它们的实质是省力杠杆。 斜面的利用是采用增大距离的方法从而达到省力的目的。 1．【结合生活情境考查斜面的相关计算】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AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面AB推动更省力 B．沿斜面CD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．沿两斜面推动货物到顶端，工人克服货物重力做的功一样多 考点4 机械效率 【课标要求】知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 1．有用功和额外功 概念 含义 公式 有用功 使用机械做功时，对人们有用的功叫有用功，一般来说，机械对物体所做的功是有用功 额外功 对人们没有用，但又不得不做的功 （滑轮组） 总功 总功，在数值上等于________功与________功的总和 或 2．机械效率 （1）机械效率的定义：________跟________的比值。 （2）公式：η＝________。 （3）使用机械时，有用功总是________总功，机械效率总是小于1，机械效率通常用百分数表示。 （4）常见简单机械的机械效率 简单机械 定滑轮 动滑轮、滑轮组 斜面 图例 有用功 W有＝Gh W有＝Gh W有＝Gh 总功 W总＝Fs W总＝Fs W总＝Fs 机械效率 η＝ η＝ η＝ （5）提高机械效率的方法:①改进结构,使机械更合理,更轻巧（减小机械自重）;②使用时要经常保养,定时加润滑油（减少机械间的摩擦）;③同一机械,增大载重（额外功不变,增大有用功）。 【方法点拨】 1.使用滑轮组竖直向上提升物体时 ，若水平拉动物体，则有用功是克服摩擦力所做的功，即。 2.机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高的机械性能优良。机械效率的高低与机械是否省力、机械做功快慢和机械做功多少均无关系。 3.斜面的机械效率不仅与斜面的倾斜程度有关，还与斜面的粗糙程度有关;斜面越粗糙，摩擦力越大，做的额外功越多，机械效率越低。 4.与机械效率相关的物理量的计算方法 （1）总功的计算方法：①W总＝Fs；②W总＝(G物＋G动)h；③W总＝或W总＝。 （2）有用功的计算方法：①定义法，W有用＝Gh；②W有用＝W总－W额外；③公式法，W有用＝ηW总。 （3）额外功的计算方法：①W额外＝G动h，W额外＝fs(针对用滑轮组水平拉动物体时)；②W额外＝W总－W有用；③公式法，W额外＝W总×(1－η)。 （4）机械效率的计算方法：η＝＝。 （5）滑轮组提升重物时，机械效率η＝＝＝。 1．【结合滑轮组考查机械效率的计算】（2025·北京西城·一模）图中定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F＝4N的作用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m。不计绳重和轴摩擦，下列判断正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．滑轮组对物体A做功的功率为1.6W C．天花板对滑轮组的拉力为10N D．滑轮组的机械效率为87.5% 2．【结合滑轮组考查影响机械效率大小的因素】（2025·北京海淀·一模）用如图所示装置将物体从水中提出，已知物体的运动速度始终保持不变，不计绳重和摩擦。物体完全离开水面以后，与物体浸没在水中时相比，下列判断正确的是（ ） A．滑轮组的机械效率变大 B．天花板所受的拉力变小 C．拉力F的大小保持不变 D．拉力F的功率可能不变 3．【结合图像考查滑轮组机械效率的计算】（2025·北京市东城区·一模）用某滑轮组提升质量为27kg的物体，在绳子自由端沿竖直方向施加的拉力为100N。绳子自由端竖直移动的距离、物体上升的高度，二者分别随时间变化的关系如图所示。g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．在绳子自由端施加的拉力的功率为50W B．滑轮组中动滑轮所受重力为30N C．滑轮组的机械效率为80％ D．物体上升2m，滑轮组所做的额外功为60J 4．【结合生活情境考查滑轮组机械效率的计算】（2025·北京西城·二模）如图所示是一种吊运设备提升物体的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将物体A匀速竖直向上提升时，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为200N，吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体A时增大了640N。然后，将另一个物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升时，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为280N，吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体B时增大了960N。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。下列判断正确的是（　　） A．物体B受到的重力为320N B．动滑轮受到的重力为260N C．滑轮组提升物体A的机械效率为80% D．拉力F2做功的功率为56W 5．【结合生活情境考查滑轮组机械效率的计算】（2025·北京市朝阳区·一模）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，小阳站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.25m/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知物体A重300N，小阳重500N，他双脚站立时与地面的接触面积为400cm2。求： (1)滑轮组的机械效率； (2)小阳对地面的压强。 考点5 简单机械的实验综述 【课标要求】通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 1．探究杠杆的平衡条件 实验器材 铁架台、杠杆、钩码、细绳 实验步骤 （1）将杠杆固定在铁架台上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，达到平衡状态。 （2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，把右侧钩码对杠杆施的力记为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力记为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的数据填入表格。 （3）保持阻力F2和阻力臂l2不变，改变动力F1，相应调节动力臂l1的大小，再做几次实验，把数据填入表格。 （4）保持动力F1和动力臂l1不变，改变阻力F2，相应调节阻力臂l2的大小，再做几次实验，把数据填入表格。 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 … 实验结论 动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1l1＝F2l2) 问题探究 （1）杠杆两端的平衡螺母起什么作用？如何调节？ 提示：调节杠杆，使杠杆在水平位置上平衡，杠杆哪端高，就把平衡螺母向哪端调节。 （2）在本实验中，为什么要使杠杆在水平位置上平衡？ 提示：便于精确地测量力臂。 （3）实验时为何要多做几次实验和收集多组数据？ 提示：只通过一组数据就得出结论，会使结论具有偶然性和片面性，没有普遍性和科学性。 中考方向 1.实验前调节杠杆水平平衡的方法及目的：调节平衡螺母，左端高向左调，右端高向右调，杠杆水平平衡时能直接在杠杆上读取力臂，便于力臂的测量。 2.让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆自身重力对实验造成的影响。 3.进行多次实验的目的：改变钩码个数以及钩码所挂的位置，多次实验，使结论具有普遍性。 4.实验结论：杠杆平衡时，动力×动力臂 阻力×阻力臂。 5.实验过程中使用弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，弹簧测力计的示数在变大，原因是力臂变小了。 2．测量滑轮组的机械效率 实验原理 实验装置 实验器材 铁架台、定滑轮、动滑轮、钩码、细绳、弹簧测力计、刻度尺 实验步骤 （1）用弹簧测力计测量钩码所受的重力G，并填入表格。 （2）按图安装滑轮组，分别记下钩码和绳端(弹簧测力计挂钩底部)的位置。  （3）缓慢匀速向上拉弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F，用刻度尺测量钩码提升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。 （4）计算出有用功W有用、总功W总、机械效率η，并填入表格。 （5）改变钩码的数量，重复以上实验。 次数 钩码的重力G/N 提升高度h/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动距离s/m 总功W总/J 机械效率η 1 2 3 4 实验结论 （1）同一滑轮组提升不同的物体时，额外功相等，物体越重，有用功越大，机械效率越高。 （2）用不同滑轮组提升相同的物体时，有用功相等，动滑轮越多，做的额外功越多，机械效率越低。 注意事项 （1）实验前弹簧测力计要调零。 （2）实验中要匀速拉动弹簧测力计，目的是使示数稳定，便于读出拉力的大小。 【方法点拨】 （1）杠杆两端的平衡螺母起什么作用？如何调节？ 提示：调节杠杆，使杠杆在水平位置上平衡，杠杆哪端高，就把平衡螺母向哪端调节。 （2）在本实验中，为什么要使杠杆在水平位置上平衡？ 提示：便于精确地测量力臂。 （3）实验时为何要多做几次实验和收集多组数据？ 提示：只通过一组数据就得出结论，会使结论具有偶然性和片面性，没有普遍性和科学性。 （4）测量滑轮组机械效率的操作流程 1．【通过实验探究考查杠杆平衡条件】（2025·北京海淀·一模）在探究杠杆平衡条件时，所用每个钩码的质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)如图1所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。杠杆水平平衡后，在A点悬挂2个钩码，如图2所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂 个钩码； (2)如图3所示，若每个钩码质量为50g，则应在C点施加一个F= N的竖直拉力作为动力，来维持杠杆水平平衡。此时该杠杆与下图中的 正常使用时的杠杆类型相同；（取g=10N/kg） AB．C． (3)在图3中杠杆水平平衡的基础上，在支架上固定1个滑轮，将悬挂钩码的细线绕过滑轮，如图4所示。若仍使杠杆保持水平平衡，则竖直拉力F′ F。（选填“>”“=”或“<”） 2．【通过实验探究考查滑轮组的机械效率】（2025·北京海淀·期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用同一滑轮组做了3次实验，实验数据如下表所示，其中为动滑轮受到的重力、为滑轮组所挂钩码受到的重力、为钩码上升的高度、为绳子自由端所受的拉力、为绳子自由端移动的距离。 次数 /N /N /cm /N /cm (1)请根据实验数据，在图中完成滑轮组的绕线 。 (2)实验中，使用滑轮组提升重物时，应 拉动弹簧测力计。 (3)第3次实验中，滑轮组的机械效率约为 %（计算结果保留一位小数）。 (4)分析以上三次实验数据，可得出结论： 。 一、制作简易杆秤 1．制作设计 ①原理：杠杆平衡条件 ②实验器材：一根长约40cm的木制筷子，一个小盆，一个20g的钩码，一个100g砝码，细线若干，一把刻度尺，一支记号笔。 2．制作杆秤 ①加工秤杆，组装秤盘和提纽。 ②组装秤砣，标记定盘星。 ③标记量程和分度值。 【教考衔接】杆秤不仅是称重工具，更承载历史文化与传统智慧，即便在现代，其文化符号意义与工艺价值仍值得挖掘与保护。如图所示小凯和小军对杆秤很感兴趣，由此开展制作简易杆秤的学习。 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 7 12 17 22 表1 【任务一】产品制作 (1)如图甲，小凯用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则 点相当于支点；调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为 g； (2)在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如表1），根据表中数据，应将300g的刻度值标记在距离B点 cm处； 【任务二】产品使用 (3)在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往 （选填“左”或“右”）侧移动；使用次数过多后若秤砣有缺损，则杆秤所示的质量值 被测物的真实质量值（选填“大于”、“小于”或“等于”）； 【任务三】拓展分析 (4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图甲所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤盘到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为0.5kg。此时将提纽向左适当调节一段距离，杆秤的量程将 （选填“变大”“变小”或“不变”），理由是 。 1．（2025·湖南长沙·中考真题）下列属于费力杠杆的是（　　） A．钢丝钳 B．独轮车 C．船桨 D．托盘天平 2．【生活情境】（2025·山东日照·中考真题）2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ） A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W C．在上升过程中，起重机的机械效率为100% D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J 3．（2025·山东青岛·中考真题）小明设计了如图所示的滑轮组帮助工人搬运建筑材料。一名工人12s内用400N的拉力通过滑轮组将水平地面上重为1150N的建筑材料匀速提升3m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（ ） A．绳子自由端移动的距离为12m B．工人做的有用功为2300J C．拉力的功率为300W D．提起的物体越重，此滑轮组的机械效率越低 4．（2025·四川广元·中考真题）用如图所示的滑轮组将重450N的物体M沿水平地面匀速拉动1m，绳子末端拉力F大小为40N，物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍。则下列说法错误的是（ ） A．物体所受摩擦力方向水平向左 B．绳子末端移动的距离为3m C．该滑轮组的机械效率为70% D．在绳子与滑轮间加润滑油可提高滑轮组的机械效率 5．（2025·河南·中考真题）如图，某工人利用滑轮在时间内，将重为的物料匀速提升了的高度，工人对绳子竖直向上的拉力大小为，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．该工人使用的是定滑轮 B．提升物料做的有用功为 C．拉力做功的功率为 D．该滑轮的机械效率为 6．（2025·四川自贡·中考真题）如图，均是杆秤称量时的支点。当使用称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），已知秤砣质量为5kg，O1A=110cm，=10cm。下列说法正确的是（　　） A．所称物体质量是50kg B．换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动 C．改用称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 D．当秤砣在A点时，使用称量的物体质量比使用称量的物体质量大 7．【传统文化】（2025·云南·中考真题）《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（　　） A．该杠杆是费力杠杆 B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N C．M端绳子拉力对物体做功为100J D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W 8．【生活实践】（2025·山东烟台·中考真题）为了响应国家体重管理年的号召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力器，关于图中的滑轮分析正确的是（　　） 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 D．是动滑轮，可以改变力的方向 9．（2025·山东潍坊·中考真题）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物，电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则内（　　） A．斜面对货物的支持力做功为 B．电动机对绳子的拉力为 C．货物受到斜面的摩擦力为 D．滑轮组的机械效率为 10．（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小明用如图所示的滑轮拉着重的物体，使以的速度在水平地面上向左匀速直线运动，作用在绳端的水平拉力，该滑轮的机械效率为。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．物体受到的重力所做的功是 B．绳端移动的距离是 C．拉力做功的功率是 D．地面对物体的摩擦力大小是 11．【实践探究】（2025·广东广州·中考真题）跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验； (1)实验过程： ①如图a，用细线穿过自制标尺的O点并悬挂，使其处于水平平衡状态，其中标尺分度值为1mm（图中毫米刻度线没有画出）； ②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G，则篮球和气球（含气针）的总重力为 ； ③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，如图b，标尺的 （选填“左端”“右端”）向下发生倾斜，理由是： ； ④测量膨胀气球受到的浮力大小； 方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下， （选填“向小桶内添加”“从小桶内取出”）重力为的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，则膨胀气球受到的浮力大小为 ； 方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，则膨胀气球受到的浮力大小为 ； (2)实验评估： 如图c，如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙，为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小，采用④中的哪种方法更合理？简要说明理由 。 12．【传统文化与实践探究】（2025·四川达州·中考真题）中药房使用的杆秤，在我国有几千年的历史。如甲图所示，盘中置物，手提提纽。右移秤砣，使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程，完成下列问题： (1)制作原理：杆秤是根据 条件制成。如乙图，用轻质木棒作为秤杆，细线系上一个质量为m的物体作为秤砣，空小盆挂在A点作为秤盘，在O点挂粗绳作为提纽， 点相当于杠杆的支点。 (2)乙图中，秤盘内未放称量物，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记，该标记处对应的刻度为 g。 (3)乙图中，当称量物质量增大时，秤砣应向 （选填“左”或“右”）移动。 (4)为了增大杆秤量程，可采用 （选填“增大”或“减小”）秤砣质量的方法。 (5)该小组设计了一个测量秤砣密度的方案：在乙图中取下秤盘后，A端悬挂秤砣，在C端施加竖直向下拉力时，木棒水平平衡，如丙图；把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，在C端施加竖直向下拉力时，木棒再次水平平衡，如丁图。已知。秤砣密度为 （整个过程秤砣不吸液，液体未溢出，秤砣与容器底未接触，g取10N/kg）。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题15 简单机械 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 杠杆 4 教材·知识夯基 1．杠杆 2．杠杆的平衡条件 3．生活中的杠杆 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查杠杆分类 考法2 结合生活情境考查杠杆 考法3 结合古代技术考查杠杆 考点2 滑轮及滑轮组 6 教材·知识夯基 1．定滑轮和动滑轮 2．滑轮组 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查定滑轮 考法2 考查简单机械的省力特点 考法3 考查滑轮组的相关知识 考法4 结合实践活动考查滑轮组 考点3 斜面和轮轴 11 教材·知识夯基 1．斜面 2．轮轴 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查斜面的相关计算 考点4 机械效率 13 教材·知识夯基 1．有用功和额外功 2．机械效率 中考·考法聚焦 考法1 结合滑轮组考查机械效率的计算 考法2 结合滑轮组考查影响机械效率大小的因素 考法3 结合图像考查滑轮组机械效率的计算 考法4 结合生活情境考查滑轮组机械效率的计算 考点5 简单机械的实验综述 15 教材·知识夯基 1．探究杠杆的平衡条件 2．测量滑轮组的机械效率 中考·考法聚焦 考法1 通过实验探究考查杠杆平衡条件 考法2 通过实验探究考查滑轮组的机械效率 04·素养拓展·思维进阶 17 拓展01 制作简易杆秤 05·优题精选·练能提分 18 考点 考查形式 考查内容 考法分析 杠杆 ☑选择题 ☑实验题 ☑计算题 杠杆平衡条件的应用、杠杆的动态平衡、探究杠杆的平衡条件 1.结合生活情境：介绍园艺剪的使用、生活中常见的工具等，考查杠杆的分类。如2025・北京卷T5、2021·北京卷T6 2.杠杆平衡条件应用：结合载货汽车前后轮的情况、做俯卧撑等情境，进行杠杆动态分析与计算。如2025·北京卷T26、2024·北京卷T5、2023·北京卷T12、2022·北京卷T27 滑轮及滑轮组 ☑选择题 ☑计算题 滑轮与滑轮组、滑轮组的应用与计算 结合机械效率综合考查 斜面和轮轴 ☑选择题 ☑实验题 斜面、轮轴的原理和应用 近五年没有考查 机械效率 ☑选择题 ☑实验题 ☑计算题 有用功、额外功、总功的概念及计算、机械效率、测量滑轮组的机械效率 1.竖直方向提升重物：通过介绍利用滑轮组提升货物，考查压强、功率、机械效率的计算。如2025·北京卷T14、2023·北京卷T10、2022·北京卷T15、2021·北京卷T14 2、图像分析问题：通过图像分析解决滑轮组的相关问题，如2024·北京卷T14 命题新趋势 1. 情境创设多元化，融合传统文化与科技元素 试题会更深度融合中华优秀传统文化与前沿科技。如以往有以传统木工工具为背景考查杠杆原理，未来可能以古代大型建筑中起重机械为情境，让学生分析其中滑轮、杠杆等简单机械的应用，感受古人智慧，增强民族自豪感；同时，结合现代智能机械臂等科技产物，考查简单机械在其中的功能及原理，引导学生关注科技发展与物理知识的联系。 2. 实验探究重过程，强调方法理解与创新 强化实验探究是趋势之一。对于简单机械，不再仅考查实验结论记忆，而是更关注学生对实验过程、研究方法的理解与应用创新。例如，在探究杠杆平衡条件实验中，可能改变实验器材或实验步骤设置，要求学生自主设计实验方案、分析实验误差，像思考如何更精确测量力臂、减少摩擦力对实验的影响等，培养学生科学思维与探究能力。 3. 跨学科融合常态化，关联多领域知识 简单机械相关题目跨学科融合将更为常见。物理与工程、数学等学科联系紧密，可能出现结合工程设计中机械结构优化的问题，要求学生运用数学知识计算机械效率、力的大小等，还可能与美术学科结合，让学生设计美观且实用的简单机械模型，综合考查多学科知识运用能力，体现知识的综合性与实用性。 4. 五育并举理念贯穿，联系生活与价值培养 秉持德智体美劳五育并举理念，简单机械命题会紧密关联体育锻炼、生产劳动、社会生活等。如以体育器材中简单机械的应用为背景，考查学生对省力、费力杠杆的判断；或结合生产劳动场景，像建筑工人使用的塔吊等，分析其中滑轮组的特点和作用，引导学生形成健康生活、热爱劳动的价值观念，认识到物理知识在生活中的广泛应用。 命题预测 情境创设贴合生活与文化‌：试题会将简单机械知识融入中华优秀传统文化、前沿科技与日常场景。比如以古代榫卯结构中的起重装置为背景，分析其中杠杆、滑轮的省力原理；以智能仓储机器人的分拣机械臂为情境，考查机械臂的力臂变化、机械效率计算；或是以家庭常用的开瓶器、核桃夹为例，分析不同简单机械的省力特点，以此考查学生用物理知识解决实际问题的能力。 实验探究侧重过程与方法‌：不再局限于对实验结论的记忆，会更注重对实验过程、研究方法的理解与应用。例如在“探究杠杆平衡条件”的实验中，可能要求学生自主设计改进实验方案，比如如何在杠杆自重不可忽略的情况下准确测量力臂；或是分析“探究滑轮组机械效率”的实验误差来源，比如绳重、摩擦力对机械效率的影响，以此考查学生对控制变量法、转换法等物理研究方法的掌握。 跨学科融合深化‌：会进一步强化物理与工程、数学等学科的融合。比如结合建筑工程中塔吊的设计，要求学生运用数学知识计算塔吊吊臂的力矩平衡；或是与美术学科结合，让学生设计一款既美观又省力的简易搬运工具，综合考查多学科知识的运用能力，体现知识的综合性与实用性。 价值导向融入考查‌：命题会融入劳动教育、科技素养等价值导向。比如以快递分拣员使用的省力推车为背景，分析推车的杠杆结构如何减轻劳动强度；或是结合航天发射场的大型起重设备，考查学生对简单机械在国家重大工程中作用的理解，引导学生关注物理知识在生产劳动、科技发展中的价值。 考点1 杠杆 【课标要求】知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 1．杠杆 （1）定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。 （2）五要素： ①支点：杠杆可以绕其转动的点O。 ②动力：使杠杆转动的力F1。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力F2。 ④动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1。 ⑤阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2。 2．杠杆的平衡条件 （1）平衡状态：杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或匀速转动状态。 （2）平衡条件：动力×动力臂 阻力×阻力臂，即。 3．生活中的杠杆 种类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 图例 力臂关系 l1>l2 l1<l2 l1＝l2 力的关系 F1＜F2 F1>F2 F1＝F2 特点 省力费距离 省距离费力 既不省力也不费距离 实例 撬棍、钳子等 镊子、筷子、钓鱼竿等 镊子、筷子、钓鱼竿等 【特别提醒】 1.计算时，动力F1和阻力F2单位要统一，动力臂l1和阻力臂l2单位也要统一。 2.杠杆的力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离。 【方法点拨】 1.凡省力的杠杆必定费距离，凡省距离的杠杆必定费力。 2.判断杠杆的种类，主要通过动力臂和阻力臂的大小进行判断，对于一些不容易判断力臂大小的杠杆，可根据使用杠杆的目的(是省距离还是省力)来判断，如用筷子吃饭时省距离，则筷子为费力杠杆。 3.杠杆作图的三种类型 类型一：已知力画力臂。 一找点：找支点。 二画线：画力的作用线，需要延长的部分用虚线。 三作垂线段：由支点向力的作用线作垂线，垂线段为动力臂或阻力臂。 四标出力臂：用字母l1、l2标注，分别表示动力臂和阻力臂。 类型二：已知力臂画力。 过力臂的端点作垂线，并延长至杠杆，与杠杆的交点为力的作用点。力的方向要根据杠杆的平衡状态来判断。 类型三：两步法作最小力。 一找最长力臂。在动力作用点已知时，支点到动力作用点的距离为最长动力臂；在动力作用点未知时，杠杆上距离支点最远的点到支点的距离为最长动力臂。 二确定最小力。作出最长动力臂，过动力作用点作最长动力臂的垂线；确定动力方向。 4.杠杆计算类问题解题步骤 5.求杠杆中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）经过动力作用点作出与该线段垂直的直线； （4）根据杠杆平衡条件，确定使杠杆平衡的动力的方向。 【教材图片讲解】 杠杆的示意图显示杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 利用杠杆平衡原理F1L1=F2L2测量大象的质量。 赛艇的浆为费力杠杆，这类杠杆费力省距离。 1．【结合生活情境考查杠杆分类】（2025·北京西城·一模）杠杆在生活中很常见，下列属于省力杠杆的是（ ） A．树枝剪刀 B．举哑铃时人的手臂 C．食品夹 D．停车场栏杆 考查知识 杠杆的分类 命题解读 命题意图：本题旨在考查学生对杠杆分类知识的理解与应用能力，通过选取生活中常见的杠杆工具作为选项，检验学生能否准确分辨省力杠杆与其他类型杠杆，以及能否将物理知识与实际生活场景相联系。 解题思路：首先明确省力杠杆的定义，即动力臂大于阻力臂的杠杆。然后依次分析每个选项中杠杆的动力臂和阻力臂大小关系：A选项树枝剪刀，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B选项举哑铃时人的手臂，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C选项食品夹，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D选项停车场栏杆，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。通过对比各选项杠杆的动力臂和阻力臂大小，从而选出属于省力杠杆的选项。 【答案】A 【解析】A．树枝剪刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意； B．人的手臂举哑铃时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意； C．使用食品夹时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．停车场栏杆升起时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。故选A。 2．【结合生活情境考查杠杆】（2025·北京西城·二模）生活中有一种脚踏式垃圾箱，其简化结构如图所示。在A处向下踩动脚踏板，连杆CD便向上顶起箱盖。关于这个装置，下列说法正确的是（　　） A．杠杆ABC是费力杠杆 B．杠杆EDF是省力杠杆 C．杠杆ABC工作时的阻力方向向上 D．杠杆EDF工作时的阻力方向向下 考查知识 杠杆五要素及其判断、杠杆的分类 命题解读 命题意图：通过生活中常见的脚踏式垃圾箱这一情境，考查学生对杠杆相关知识的理解与应用能力，包括判断杠杆类型（省力杠杆、费力杠杆）以及确定杠杆工作时阻力的方向，检验学生能否将所学的物理知识与实际生活场景相结合。 解题思路：先确定杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点；再比较动力臂和阻力臂的长短关系，动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆；最后根据杠杆的工作方式判断阻力方向，如杠杆EDF是在D点提供向上动力克服F处向下阻力，所以其阻力方向向下。 【答案】D 【解析】AC．杠杆ABC的工作方式是在A处提供一个向下的动力，克服C处向下的阻力，杠杆ABC围绕B处转动，A处下降，C处上升，由图可知，A处向下运动的距离大于C处向上运动的距离，即杠杆ABC使用时费距离，是省力杠杆，故AC错误； BD．杠杆EDF的工作方式是在D点提供一个向上的动力，克服F处向下的阻力，杠杆EDF围绕E处转动，D、F处上升，由图可知，D处向上运动的距离大于F处向上运动的距离，即杠杆EDF使用时省距离，是费力杠杆，故B错误，D正确。故选D。 3．【结合生活情境考查杠杆】（2025·北京市朝阳区·一模）如图所示，夹核桃时，用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在N点 B．核桃受到的压力为阻力 C．手对杠杆的压力为动力 D．该杠杆为费力杠杆 考查知识 杠杆五要素及其判断、杠杆的分类 命题解读 命题意图：本题旨在考查学生对杠杆相关知识的理解与应用能力，通过生活中夹核桃这一常见情境，考查学生对杠杆的支点、动力、阻力以及杠杆类型的判断，检验学生能否将所学物理概念与实际生活现象相联系。 解题思路：首先明确杠杆的定义及相关概念，杠杆绕着转动的点为支点，使杠杆转动的力为动力，阻碍杠杆转动的力为阻力。观察核桃夹的使用过程，确定其绕着转动的点即支点位置；分析动力和阻力时，判断是哪个力使杠杆转动，哪个力阻碍杠杆转动；最后根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型，动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆。 【答案】C 【解析】由图示知，夹核桃时，核桃夹绕着M点转动，M点为支点，核桃对核桃夹的作用力为阻力，手对核桃夹的作用力为动力，则动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故ABD错误，C正确。故选C。 4．【结合生活情境考查杠杆】（2025·北京二中教育集团·中考模拟）图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动。松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态 B．按下按钮时，杆AOD是一个省力杠杆 C．松开按钮时，D处受到弹簧向上的弹力 D．牙签送出时，A处比D处移动距离大 考查知识 杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类 命题解读 命题意图：通过自动拾取牙签盒这一生活情境，考查学生对杠杆原理（包括杠杆的分类、力臂的概念等）以及弹簧弹力相关知识的理解和应用能力，检验学生能否将物理知识与实际生活中的现象相结合，提升学生运用物理知识分析和解决实际问题的素养。 解题思路：首先明确杠杆的支点为(O)点，分析按下按钮和松开按钮时杠杆的转动情况以及弹簧的状态变化。对于选项A，判断按下按钮时弹簧是拉伸还是压缩；对于选项B，比较按下按钮时动力臂和阻力臂的大小关系来确定杠杆类型；对于选项C，依据弹簧恢复原状时的形变方向判断(D)处受到弹力的方向；对于选项D，根据杠杆原理中力臂与移动距离的关系，比较(A)处和(D)处移动距离的大小。 【答案】D 【解析】A．在B点按下按钮时，O为杠杆的支点，B处受力向下，D处弹簧对杠杆的拉力也是向下的，由于物体间力的作用是相互的，D处弹簧处于拉伸状态，故A错误； B．按下按钮时，根据题图可知：杆AOD的动力臂比阻力臂短，是一个费力杠杆，故B错误； C．松开按钮时，弹簧恢复原状，D处受到弹簧向下的弹力，故C错误； D．牙签送出时，A处的力臂大于D处的力臂，所以A处比D处移动距离大，故D正确。故选D。 5．【结合古代技术考查杠杆】（2025·北京北师大实验中学·零模）杆秤是我国古代沿用至今的称量工具，如图是小明制作的杆秤的示意图，使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，此秤最大称量是10kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示（g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A．生活中使用的秤杆粗细并不均匀，但秤的刻线分布是均匀的 B．提C处秤纽时，此秤的最大称量是10kg C．若想增大该秤的最大称量，可换质量更大的秤砣 D．此秤的秤砣的质量约为0.43kg 考查知识 杠杆的动态平衡分析、运用杠杆平衡原理进行计算 命题解读 命题意图：本题通过古代沿用至今的杆秤这一称量工具作为背景，考查学生对杠杆平衡条件的理解与运用，以及通过分析实际问题中各物理量之间的关系来解决问题的能力，同时也渗透了对古代技术相关知识的考查，让学生体会物理知识与实际生活以及古代技术的联系。 解题思路：首先明确杆秤可视为杠杆，其支点为提起的秤纽处。根据杠杆平衡条件F1l1 = F2l2（这里F1、F2分别为物体重力和秤砣重力，l1、l2分别为对应的力臂），分析不同情况下的最大称量、秤砣质量等问题。比如判断最大称量时，比较提不同秤纽且秤砣在最远处时，物体重力的大小；计算秤砣质量时，利用最大称量时杠杆平衡的条件列出等式求解。 【答案】AC 【解析】A．生活中使用的秤杆粗细并不均匀，由于秤的刻度与杆的粗细无关，则秤的刻线分布是均匀的，故A正确； D．由杠杆平衡条件得，此秤的秤砣的重力为 由得，此秤的秤砣的质量为；故B错误； B．提C处秤纽时，此秤的最大称量是；故B错误； C．当动力臂与阻力臂不变时，动力增大，阻力增大，动力等于秤砣的重力，阻力等于物体的重力，则秤砣的重力增大，物体的重力增大，由得，若想增大该秤的最大称量，可换质量更大的秤砣，故C正确。故选AC。 考点2 滑轮及滑轮组 【课标要求】能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。 1．定滑轮和动滑轮 类型 图示 实质 特点 拉力情况(不计绳重和摩擦) 绳子自由端移动的距离s 定滑轮 等臂杠杆 不省力，但可以改变力的方向。 F1＝G s＝h 动滑轮 动力臂是阻力臂2倍的杠杆 不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，能省一半力，不能改变力的方向 F2＝(G＋G动) s＝2h 2．滑轮组 （1）定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。滑轮组综合了定滑轮能改变力的方向和动滑轮能省力的优点，在生产、生活中应用广泛。 方向 竖直提升物体 水平拉动物体 图例 特点 既可以省力又可以改变力的方向 拉力情况(不计绳重和摩擦) F3＝(G＋G动) F4＝f 绳子自由端移动的距离s s＝nh s＝ns物 （2）使用滑轮组的省力规律。 ①当使用动滑轮提升物体时，要克服物体所受的重力G物做功，其中，动滑轮上的绳子段数为n，绳子自由端受到的拉力为F，绳子自由端移动的距离为s，物体升高的高度为h。 ②使用动滑轮水平匀速拉动物体时，要克服物体和水平面之间的摩擦力f。作用在绳子自由端的拉力F与要克服的摩擦力的关系：F＝。绳子自由端移动的距离s与物体水平方向移动的距离s物的关系：s＝ns物。 ③判断动滑轮上的绳子段数，可在定滑轮和动滑轮之间作一条虚线，将它们分割开来，数一下直接作用在动滑轮上的绳子的段数，有几段，n就为几。如图所示，图甲中动滑轮上有三段绳子，图乙中动滑轮上有两段绳子。 【易错警示】 不计摩擦力和机械本身的重力时， 才成立。不计摩擦力只计动滑轮的重力时， 。 【方法点拨】 1.定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，省力但要费距离。 2.滑轮组的绕绳作图 （1）滑轮组绕绳作图时，要根据要求(拉力方向、省力情况)明确承担重物的绳子段数(直接作用在动滑轮上的绳子段数)；每个滑轮只能绕过一次绳子，且绳子要从小滑轮到大滑轮从里向外绕，绳子交替绕过定滑轮和动滑轮。注意所画的线要直，并且要与滑轮的边缘相切。 （2）奇动偶定。 有效段数n为奇数时，线连在动滑轮钩上，n为偶数时，线连在定滑轮钩上。 【教材图片解读】 旗杆顶部装有的定滑轮用来改变拉力的方向。 电动起重机的动滑轮可以省力从而吊起更重的货物。 1．【结合生活情境考查定滑轮】小明用如图所示的滑轮，将重为6N的物体匀速提升到一定高度．在此过程中，不计绳重与摩擦，拉力F的大小是（　　） A．3N B．6N C．9N D．12N 考查知识 定滑轮的概念、实质及特点 命题解读 命题意图：本题旨在考查学生对定滑轮工作特点的理解与掌握情况，通过结合生活中用滑轮提升物体这一情境，检验学生能否运用所学的定滑轮知识解决实际问题，判断在特定条件下拉力的大小。 解题思路：首先观察滑轮，确定其为轴的位置固定不动的定滑轮。然后依据定滑轮的工作特点，即定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，在不计绳重与摩擦的条件下，拉力大小等于物体重力，所以拉力(F)等于物体重力(6N)。 【答案】B 【解析】首先观察滑轮的类型，图中的滑轮是定滑轮。定滑轮的实质是等臂杠杆，它不省力也不费力，只能改变力的方向。不计绳重与摩擦时，使用定滑轮提升物体，拉力F等于物体的重力G。即拉力；故选B。 2．【考查简单机械的省力特点】用图中各机械分别把重物M缓慢提高，最省力的是（　　）（不计摩擦及机械自重） A． B． C． D． 考查知识 滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、定滑轮的概念、实质及特点、斜面模型及相关计算、运用杠杆平衡原理进行计算 命题解读 命题意图：考查学生对斜面、定滑轮、滑轮组、杠杆等简单机械省力特点的理解和应用能力，检验学生能否运用相关原理计算出不同机械提升重物时所需的力，并进行比较，从而判断最省力的机械。 解题思路：分别对每个选项中的机械进行分析。对于斜面，根据功的原理Fs = Gh计算拉力；对于滑轮组，依据承担物重的绳子股数确定拉力与物重关系；定滑轮不省力，拉力等于物重；对于杠杆，运用杠杆平衡条件F1L1 = F2L2计算拉力。最后比较各选项拉力大小，得出最省力的机械。 【答案】D 【解析】A．不计摩擦及机械自重时，斜面上拉力做的功等于克服物体重力做的功，即，即，即； B．不计摩擦及机械自重时，定滑轮中F2与重物M的重力G的关系为； C．不计摩擦及机械自重时，滑轮组中拉力F3与重物M的重力G的关系为，即； D．不计摩擦及机械自重时，根据杠杆的平衡条件可知，F4与重物M的重力G的关系为，即，即。 综上所述，有，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 3．【考查滑轮组的相关知识】将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重80N，B重10N，（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）下列说法正确的是（　　） A．A所受地面的摩擦力为20N B．A所受地面的摩擦力方向为水平向右 C．绳子上的拉力为20N D．若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为80N 考查知识 滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 命题解读 命题意图：本题旨在考查学生对滑轮组相关知识的理解与运用，包括动滑轮省力特点、绳端与物体的速度关系，以及二力平衡知识在物体受力分析中的应用，检验学生能否综合这些知识解决实际问题，同时培养学生的逻辑思维和分析推理能力。 解题思路：首先，根据动滑轮上绳子股数确定绳端拉力与物体B重力的关系，进而得到动滑轮对物体A的拉力大小。当物体B匀速下降时，物体A匀速向右运动，利用二力平衡求出A所受地面的摩擦力大小和方向。当A匀速向左运动时，分析其水平方向的受力情况，结合摩擦力不变的特点，根据力的平衡条件求出拉力F的大小。 【答案】A 【解析】ABC．由图可知，动滑轮上的绳子股数n=2，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦。当B匀速下降时，A匀速向右运动，绳子自由端的拉力F绳=GB=10N，动滑轮对A的拉力FA=nF绳=2×10N=20N，此时A匀速向右运动，在水平方向上受到水平向左的摩擦力与水平向右的拉力平衡，由二力平衡条件可得，A所受地面的摩擦力f=FA=20Ν，故A正确，BC错误； D．对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，由于A对地面的压力不变，地面与A的接触面粗糙程度不变，所以A所受摩擦力大小不变，此时在水平方向上受到的向左的拉力F和向右的摩擦力、动滑轮对A的拉力作用，由力的平衡条件可得，拉力F=FA+f=20N+20N=40N，故D错误。故选A。 4．【结合实践活动考查滑轮组】（2025·汕头澄海·一模）小白设想着自己设计一个工地上使用的能够用较小力拉起较重物体的装置，如图是甲、乙两种固体物质的图像，把体积相等的甲、乙两种物质挂在图中的滑轮组上滑轮重不计，如果要保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　） A．Ⅰ处挂3个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 B．Ⅰ处挂6个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 C．Ⅰ处挂2个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 D．Ⅰ处挂1个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 考查知识 滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 命题解读 命题意图：本题旨在考查学生对密度概念以及m-V图像的理解与应用能力，同时检验学生结合滑轮组省力特点解决实际问题的能力，通过将密度知识与滑轮组知识相结合，考查学生对物理知识的综合运用和分析能力。 解题思路：首先，根据m-V图像得出体积相等的甲、乙物质的质量关系；然后，明确图中滑轮组承担左侧物体重力的绳子段数n，根据滑轮组省力特点（不计滑轮重和摩擦时，右侧物体的重力等于左侧总重力的，结合甲、乙物质的质量关系，逐一分析各选项中左右两侧重力是否符合滑轮组的平衡条件，从而确定正确选项。 【答案】B 【解析】由图1知，体积相等的甲、乙的质量大小关系是，即；由图2知，动滑轮上的绳子段数，则Ⅱ处受到的拉力等于Ⅰ处重力的，即。根据和可知，如果要滑轮组保持静止状态，在Ⅰ处挂的乙物质个数需是Ⅱ处挂的甲物质个数的6倍，故B正确，ACD错误。故选B。 考点3 斜面和轮轴 【课标要求】能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。 1．斜面 （1）斜面是同水平面成一定倾斜角度的平面，也是一种简单机械。高度相同时，斜面与平面的倾角越小，斜面就越长，也就越省力。 （2）实例：盘山公路、螺丝钉、旋转楼梯 2．轮轴 （1）轮轴是由一个轮和一个轴组成能绕共同的轴线转动的简单机械。 （2）轮轴的实质是一个可以连续转动的杠杆，轴的半径相当于阻力臂，轮的半径相当于动力臂，由于动力臂大于阻力臂，故使用轮轴可以省力。 （3）实例：辘轱、船舵、螺丝刀、扳手 【教材图片解读】 水龙头、门把手等属于轮轴，它们的实质是省力杠杆。 斜面的利用是采用增大距离的方法从而达到省力的目的。 1．【结合生活情境考查斜面的相关计算】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AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面AB推动更省力 B．沿斜面CD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．沿两斜面推动货物到顶端，工人克服货物重力做的功一样多 考查知识 斜面模型及相关计算、功的计算和估算、P=W/t 命题解读 命题意图：考查学生对斜面省力特点、功和功率概念的理解与应用能力。检验学生能否根据斜面的几何特征判断省力情况，能否运用功的计算公式分析克服重力做功的大小关系，以及能否依据功率公式考虑做功时间对功率的影响。 解题思路：先根据斜面倾斜角度与省力的关系，判断沿哪个斜面推动更省力，即斜面倾斜角度越小越省力；再依据功的计算公式（其中G为货物重力，h为斜面高度），由于货物重力相同、斜面高度相同，判断克服重力做功是否相同；最后根据功率公式，因做功时间未知，判断做功功率是否一定相同。 【答案】D 【解析】A．AB、CD两个斜面的高度相同，CD斜面比较长，倾角更小，所以沿CD斜面推动更省力，故A错误； BCD．AB、CD两个斜面的高度相同，货物的重力相同，由W=Gh可知，克服货物重力做的功相同，两件货物推到顶端的时间未知，由可知，工人克服货物重力做功的功率不一定相同，故BC错误，D正确。故选D。 考点4 机械效率 【课标要求】知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 1．有用功和额外功 概念 含义 公式 有用功 使用机械做功时，对人们有用的功叫有用功，一般来说，机械对物体所做的功是有用功 额外功 对人们没有用，但又不得不做的功 （滑轮组） 总功 总功，在数值上等于有用功与额外功的总和 或 2．机械效率 （1）机械效率的定义：有用功跟总功的比值。 （2）公式：η＝。 （3）使用机械时，有用功总是小于总功，机械效率总是小于1，机械效率通常用百分数表示。 （4）常见简单机械的机械效率 简单机械 定滑轮 动滑轮、滑轮组 斜面 图例 有用功 W有＝Gh W有＝Gh W有＝Gh 总功 W总＝Fs W总＝Fs W总＝Fs 机械效率 η＝ η＝ η＝ （5）提高机械效率的方法:①改进结构,使机械更合理,更轻巧（减小机械自重）;②使用时要经常保养,定时加润滑油（减少机械间的摩擦）;③同一机械,增大载重（额外功不变,增大有用功）。 【方法点拨】 1.使用滑轮组竖直向上提升物体时 ，若水平拉动物体，则有用功是克服摩擦力所做的功，即。 2.机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高的机械性能优良。机械效率的高低与机械是否省力、机械做功快慢和机械做功多少均无关系。 3.斜面的机械效率不仅与斜面的倾斜程度有关，还与斜面的粗糙程度有关;斜面越粗糙，摩擦力越大，做的额外功越多，机械效率越低。 4.与机械效率相关的物理量的计算方法 （1）总功的计算方法：①W总＝Fs；②W总＝(G物＋G动)h；③W总＝或W总＝。 （2）有用功的计算方法：①定义法，W有用＝Gh；②W有用＝W总－W额外；③公式法，W有用＝ηW总。 （3）额外功的计算方法：①W额外＝G动h，W额外＝fs(针对用滑轮组水平拉动物体时)；②W额外＝W总－W有用；③公式法，W额外＝W总×(1－η)。 （4）机械效率的计算方法：η＝＝。 （5）滑轮组提升重物时，机械效率η＝＝＝。 1．【结合滑轮组考查机械效率的计算】（2025·北京西城·一模）图中定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F＝4N的作用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m。不计绳重和轴摩擦，下列判断正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．滑轮组对物体A做功的功率为1.6W C．天花板对滑轮组的拉力为10N D．滑轮组的机械效率为87.5% 考查知识 滑轮组机械效率的计算 命题解读 命题意图：本题旨在考查学生对滑轮组相关物理量的理解与计算能力，包括绳子自由端速度、有用功功率、滑轮组所受拉力以及机械效率等，检验学生对滑轮组工作原理、功和功率计算公式、机械效率概念的掌握程度，以及运用这些知识解决实际问题的能力。 解题思路：首先，根据滑轮组的特点确定承担物重的绳子段数，进而求出绳子自由端移动的距离，结合时间算出其移动速度；通过拉力和动滑轮重求出物重，再依据有用功公式算出有用功，结合时间得到有用功功率；对滑轮组整体进行受力分析，根据力的平衡条件求出天花板对滑轮组的拉力；最后分别算出有用功和总功，根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率，以此来判断各选项的正误。 【答案】D 【解析】A．由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，绳子自由端移动的速度为；故A错误； B．不计绳重和轴摩擦，物重为G物=nF-G动=2×4N-1N=7N 克服重力做的有用功为W有=G物h=7N×0.2m=1.4J 滑轮组对物体A做功的功率为；故B错误； C．滑轮组整体受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力及3段绳子的拉力作用，处于平衡状态，由力的平衡条件可得，天花板对滑轮组的拉力为F拉=G定+3F=2N+3×4N=14N，故C错误； D．总功W总=Fs=F×2h=4N×2×0.2m=1.6J 该滑轮组的机械效率为 故D正确。故选D。 2．【结合滑轮组考查影响机械效率大小的因素】（2025·北京海淀·一模）用如图所示装置将物体从水中提出，已知物体的运动速度始终保持不变，不计绳重和摩擦。物体完全离开水面以后，与物体浸没在水中时相比，下列判断正确的是（ ） A．滑轮组的机械效率变大 B．天花板所受的拉力变小 C．拉力F的大小保持不变 D．拉力F的功率可能不变 考查知识 影响机械效率大小的因素 命题解读 命题意图：考查学生对滑轮组相关物理量（机械效率、拉力、功率等）的理解和分析能力，以及运用阿基米德原理、滑轮组特点及相关公式解决实际问题的能力，检验学生能否清晰判断物体在不同状态（浸没水中、完全离开水面）下各物理量的变化情况。 解题思路：首先明确物体在浸没水中时受浮力作用，完全离开水面后不受浮力。根据滑轮组特点，分析两种状态下滑轮组下端所受拉力变化，进而判断有用功和额外功的变化情况，确定机械效率的变化；再依据滑轮组下端拉力变化判断天花板所受拉力以及拉力F的变化；最后根据拉力F和绳子自由端移动速度的变化，结合功率公式P = Fv判断拉力F的功率变化。 【答案】A 【解析】A．物体完全离开水面以后，由于没有浮力，物体受到的拉力变大，不计绳重和摩擦，该滑轮组机械效率为 由上式可知，变大时，该滑轮组机械效率变大，故A正确； BC．不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力，物体完全离开水面以后，由于没有浮力，物体受到的拉力变大，则拉力F变大；天花板所受的拉力，所以天花板所受的拉力变大，故BC错误； D．已知物体的运动速度始终保持不变，则绳子自由端移动速度不变，拉力F变大，根据可知拉力F的功率变大，故D错误。故选A。 3．【结合图像考查滑轮组机械效率的计算】（2025·北京市东城区·一模）用某滑轮组提升质量为27kg的物体，在绳子自由端沿竖直方向施加的拉力为100N。绳子自由端竖直移动的距离、物体上升的高度，二者分别随时间变化的关系如图所示。g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．在绳子自由端施加的拉力的功率为50W B．滑轮组中动滑轮所受重力为30N C．滑轮组的机械效率为80％ D．物体上升2m，滑轮组所做的额外功为60J 考查知识 滑轮组机械效率的计算 命题解读 命题意图：通过结合滑轮组提升物体的实际情境以及路程 - 时间关系图像，考查学生对滑轮组相关知识的掌握程度，包括功、功率、机械效率的计算，以及对动滑轮重力等物理量的分析，同时检验学生从图像中获取信息并运用这些信息解决物理问题的能力。 解题思路：首先从图像中获取物体上升高度和绳子自由端移动距离随时间的变化信息，确定某一时间段内的具体数据。根据功率公式计算拉力的功率；由s = nh确定动滑轮上绳子的段数n，在特定条件下（忽略绳重和摩擦）可根据计算动滑轮重力，本题未明确忽略相关因素，所以此公式需谨慎使用；依据机械效率公式计算机械效率；先算出有用功W有用= Gh，再结合机械效率求出总功，最后用总功减去有用功得到额外功。 【答案】D 【解析】A．由图知道，在0～4s过程中，物体上升的高度是2m，绳子自由端移动6m，拉力F的功率为 故A错误； B．由s=nh知道，动滑轮上绳子的段数 如果忽略绳重和摩擦，根据知道，动滑轮重为 题目中没有说明忽略绳重和摩擦，则动滑轮的重力不是30N，故B错误； C．滑轮组的机械效率为 故C错误； D．滑轮组做的有用功为 由于，故滑轮组所做的额外功为 故D正确。故选D。 4．【结合生活情境考查滑轮组机械效率的计算】（2025·北京西城·二模）如图所示是一种吊运设备提升物体的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将物体A匀速竖直向上提升时，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为200N，吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体A时增大了640N。然后，将另一个物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升时，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为280N，吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体B时增大了960N。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。下列判断正确的是（　　） A．物体B受到的重力为320N B．动滑轮受到的重力为260N C．滑轮组提升物体A的机械效率为80% D．拉力F2做功的功率为56W 考查知识 滑轮组机械效率的计算 命题解读 命题意图：通过吊运设备提升物体这一生活情境，考查学生对滑轮组相关知识的理解与运用能力，包括滑轮组中力的关系、机械效率的计算以及功率的计算等，同时检验学生从题目中提取有效信息并进行分析推理的能力。 解题思路：首先根据吊运设备对横杆M点拉力的增加量确定物体A和B的重力；再利用滑轮组拉力公式，结合提升物体A和B时的拉力列出方程组，求解出动滑轮重力和绳子段数；接着根据机械效率公式计算提升物体A的机械效率；最后根据物体B的提升速度求出绳端移动速度，再依据功率公式P = Fv算出拉力F2做功的功率，进而对各选项进行判断。 【答案】C 【解析】提升物体时，横杆M点的拉力增加量等于物体重力（吊运系统自身重力不计），即物体A重力 物体B重力 由电动机拉力F与总重力关系可知， 联立两式解得n=4（n为整数） 机械效率为 物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升，绳端移动速度为 故C正确，ABD错误。故选C。 5．【结合生活情境考查滑轮组机械效率的计算】（2025·北京市朝阳区·一模）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，小阳站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.25m/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知物体A重300N，小阳重500N，他双脚站立时与地面的接触面积为400cm2。求： (1)滑轮组的机械效率； (2)小阳对地面的压强。 考查知识 滑轮组机械效率的计算 命题解读 命题意图：本题旨在考查学生对滑轮组相关知识的理解与运用能力，包括机械效率的计算、对物体的受力分析以及压强的计算等。通过结合生活中使用滑轮组提升物体这一情境，检验学生能否从图像中获取有效信息，并运用所学物理知识解决实际问题，同时考查学生对多个物理概念和规律的综合应用能力。 解题思路：对于滑轮组机械效率的计算，先从拉力 - 时间图像获取总功及对应的时间，再根据物体的重力、速度和时间求出有用功，进而算出机械效率。对于小阳对地面压强的计算，先由滑轮组的绳子股数、物体移动距离求出绳子自由端移动距离，从而得到拉力大小，然后对小阳进行受力分析，根据力的平衡求出地面对小阳的支持力，再依据力的相互性得到小阳对地面的压力，最后结合接触面积算出压强。 【答案】(1)75% (2) 【解析】（1）由图像可得，所做总功时，所用时间为4s，则所做的有用功 机械效率 （2）运动4s，物体移动的距离h=vt=0.25m/s×4s=1m 由图甲知，滑轮组承重绳子为2根，绳子端移动的距离s=2h=2×1m=2m 绳端所受拉力 对人进行受力分析，如图1所示 整个装置处于平衡状态，则有 而，所以地面对人的支持力 人对地面的压力，所以小阳对地面的压强 考点5 简单机械的实验综述 【课标要求】通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 1．探究杠杆的平衡条件 实验器材 铁架台、杠杆、钩码、细绳 实验步骤 （1）将杠杆固定在铁架台上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，达到平衡状态。 （2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，把右侧钩码对杠杆施的力记为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力记为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的数据填入表格。 （3）保持阻力F2和阻力臂l2不变，改变动力F1，相应调节动力臂l1的大小，再做几次实验，把数据填入表格。 （4）保持动力F1和动力臂l1不变，改变阻力F2，相应调节阻力臂l2的大小，再做几次实验，把数据填入表格。 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 … 实验结论 动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1l1＝F2l2) 问题探究 （1）杠杆两端的平衡螺母起什么作用？如何调节？ 提示：调节杠杆，使杠杆在水平位置上平衡，杠杆哪端高，就把平衡螺母向哪端调节。 （2）在本实验中，为什么要使杠杆在水平位置上平衡？ 提示：便于精确地测量力臂。 （3）实验时为何要多做几次实验和收集多组数据？ 提示：只通过一组数据就得出结论，会使结论具有偶然性和片面性，没有普遍性和科学性。 中考方向 1.实验前调节杠杆水平平衡的方法及目的：调节平衡螺母，左端高向左调，右端高向右调，杠杆水平平衡时能直接在杠杆上读取力臂，便于力臂的测量。 2.让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆自身重力对实验造成的影响。 3.进行多次实验的目的：改变钩码个数以及钩码所挂的位置，多次实验，使结论具有普遍性。 4.实验结论：杠杆平衡时，动力×动力臂 阻力×阻力臂。 5.实验过程中使用弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，弹簧测力计的示数在变大，原因是力臂变小了。 2．测量滑轮组的机械效率 实验原理 实验装置 实验器材 铁架台、定滑轮、动滑轮、钩码、细绳、弹簧测力计、刻度尺 实验步骤 （1）用弹簧测力计测量钩码所受的重力G，并填入表格。 （2）按图安装滑轮组，分别记下钩码和绳端(弹簧测力计挂钩底部)的位置。  （3）缓慢匀速向上拉弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F，用刻度尺测量钩码提升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。 （4）计算出有用功W有用、总功W总、机械效率η，并填入表格。 （5）改变钩码的数量，重复以上实验。 次数 钩码的重力G/N 提升高度h/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动距离s/m 总功W总/J 机械效率η 1 2 3 4 实验结论 （1）同一滑轮组提升不同的物体时，额外功相等，物体越重，有用功越大，机械效率越高。 （2）用不同滑轮组提升相同的物体时，有用功相等，动滑轮越多，做的额外功越多，机械效率越低。 注意事项 （1）实验前弹簧测力计要调零。 （2）实验中要匀速拉动弹簧测力计，目的是使示数稳定，便于读出拉力的大小。 【方法点拨】 （1）杠杆两端的平衡螺母起什么作用？如何调节？ 提示：调节杠杆，使杠杆在水平位置上平衡，杠杆哪端高，就把平衡螺母向哪端调节。 （2）在本实验中，为什么要使杠杆在水平位置上平衡？ 提示：便于精确地测量力臂。 （3）实验时为何要多做几次实验和收集多组数据？ 提示：只通过一组数据就得出结论，会使结论具有偶然性和片面性，没有普遍性和科学性。 （4）测量滑轮组机械效率的操作流程 1．【通过实验探究考查杠杆平衡条件】（2025·北京海淀·一模）在探究杠杆平衡条件时，所用每个钩码的质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)如图1所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。杠杆水平平衡后，在A点悬挂2个钩码，如图2所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂 个钩码； (2)如图3所示，若每个钩码质量为50g，则应在C点施加一个F= N的竖直拉力作为动力，来维持杠杆水平平衡。此时该杠杆与下图中的 正常使用时的杠杆类型相同；（取g=10N/kg） AB．C． (3)在图3中杠杆水平平衡的基础上，在支架上固定1个滑轮，将悬挂钩码的细线绕过滑轮，如图4所示。若仍使杠杆保持水平平衡，则竖直拉力F′ F。（选填“>”“=”或“<”） 考查知识 探究杠杆的平衡条件 命题解读 命题意图：通过设置杠杆平衡相关实验情境，考查学生对杠杆平衡条件的理解与应用能力，包括对平衡螺母调节、根据平衡条件计算力和力臂、判断杠杆类型以及分析滑轮对杠杆平衡影响等知识的掌握程度，同时培养学生运用物理知识解决实际问题和实验探究的能力。 解题思路：对于（1），根据杠杆哪端高平衡螺母就向哪端调的原则调节平衡螺母，再依据杠杆平衡条件F1L1 = F2L2计算悬挂钩码数量；对于（2），先算出钩码重力，再用杠杆平衡条件求出动力大小，通过比较动力臂和阻力臂大小判断杠杆类型；对于（3），分析加上滑轮后力臂的变化情况，结合杠杆平衡条件判断竖直拉力的变化。 【答案】(1)右 3 (2) 0.6 B (3)< 【解析】（1）[1]如图1，杠杆右端高，说明左端沉，所以应向右调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置静止，这样便于读出力臂大小。 [2]设一个钩码重为G0，杠杆上一格的长度为L0，B点挂n个相同的钩码，由杠杆平衡条件知2G0×3L0=nG0×2L0 解得n=3，所以应在B点挂3个钩码。 （2）[1]每个钩码的质量为m=50g=0.05kg 重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 所以A点所受拉力为FA=2G=2×0.5N=1N 由杠杆平衡条件可知FA×3L0=F×5L0 代入数据解得F=0.6N。 [2]此时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；A中天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，B中起子动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；C中食品夹动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；所以此时该杠杆与下图中的B正常使用时的杠杆类型相同。 （3）如图4，加上定滑轮后，A处拉力的力臂变小，拉力不变，C处拉力的力臂不变，由杠杆平衡条件可知，C处的拉力变小，即F′<F。 2．【通过实验探究考查滑轮组的机械效率】（2025·北京海淀·期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用同一滑轮组做了3次实验，实验数据如下表所示，其中为动滑轮受到的重力、为滑轮组所挂钩码受到的重力、为钩码上升的高度、为绳子自由端所受的拉力、为绳子自由端移动的距离。 次数 /N /N /cm /N /cm (1)请根据实验数据，在图中完成滑轮组的绕线 。 (2)实验中，使用滑轮组提升重物时，应 拉动弹簧测力计。 (3)第3次实验中，滑轮组的机械效率约为 %（计算结果保留一位小数）。 (4)分析以上三次实验数据，可得出结论： 。 考查知识 测量滑轮组的机械效率 命题解读 命题意图：考查学生对探究滑轮组机械效率实验的理解和掌握，包括实验操作细节、滑轮组绕线方法、机械效率的计算以及根据实验数据归纳结论的能力，培养学生的实验探究和数据分析能力。 解题思路：首先，根据绳端移动距离与物体上升高度的关系(s = nh)确定绳子有效股数，进而完成滑轮组绕线；实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，以保证读数准确；计算机械效率时，利用公式，代入第3次实验数据进行计算；分析实验数据时，观察同一滑轮组在提升不同重力重物时机械效率的变化情况，从而得出结论。 【答案】(1) (2)竖直向上匀速 (3)83.3 (4)用同一滑轮组提升重物时，重物所受的重力越大，滑轮组的机械效率越高 【解析】（1）分析表格可知，绳自由端移动的距离s和钩码上升的高度h的数量关系为，故滑轮组有3段绳子吊着物体，则滑轮组的绕线方式如下图所示： （2）实验中要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数稳定，便于读数。 （3）由可得，第3次实验中，滑轮组的机械效率约为 （4）由表格中数据知，使用同一滑轮组，提升不同重力的物体到同一高度，机械效率不同，可知滑轮组机械效率与被提升的物重有关，即可得结论：同一滑轮组提升重物时，重物的重力越大，滑轮组的机械效率越高。 一、制作简易杆秤 1．制作设计 ①原理：杠杆平衡条件 ②实验器材：一根长约40cm的木制筷子，一个小盆，一个20g的钩码，一个100g砝码，细线若干，一把刻度尺，一支记号笔。 2．制作杆秤 ①加工秤杆，组装秤盘和提纽。 ②组装秤砣，标记定盘星。 ③标记量程和分度值。 【教考衔接】杆秤不仅是称重工具，更承载历史文化与传统智慧，即便在现代，其文化符号意义与工艺价值仍值得挖掘与保护。如图所示小凯和小军对杆秤很感兴趣，由此开展制作简易杆秤的学习。 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 7 12 17 22 表1 【任务一】产品制作 (1)如图甲，小凯用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则 点相当于支点；调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为 g； (2)在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如表1），根据表中数据，应将300g的刻度值标记在距离B点 cm处； 【任务二】产品使用 (3)在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往 （选填“左”或“右”）侧移动；使用次数过多后若秤砣有缺损，则杆秤所示的质量值 被测物的真实质量值（选填“大于”、“小于”或“等于”）； 【任务三】拓展分析 (4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图甲所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤盘到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为0.5kg。此时将提纽向左适当调节一段距离，杆秤的量程将 （选填“变大”“变小”或“不变”），理由是 。 【答案】(1) B 0 (2)32 (3)右 大于 (4)变大 将提纽向左移动适当距离，对应的阻力臂减小，秤砣的质量不变，则动力不变，根据杠杆平衡条件可知，动力臂将变小，而杆秤的长度不变，杆秤的量程将变大 【解析】（1）[1]杆秤的支点是绕其转动的点，题目中明确木棒可绕B点转动，因此B点相当于支点。 [2]调节杆秤水平平衡时，秤盘内无物体，此时平衡状态消除了杆秤自身重力和秤盘质量对测量的影响，所以这个平衡位置对应的质量刻度值应为0g。 （2）根据杠杆平衡条件可得 当托盘中砝码总质量为，距离B点的长度是，秤砣质量，根据杠杆平衡条件可知……① 当托盘中砝码总质量为，距离B点的长度是，根据杠杆平衡条件可知……② 联立①②解得， 当托盘中砝码总质量为，根据杠杆平衡条件得 解得 （3）[1][2]在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，说明秤砣的力与力臂的乘积偏小，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往右侧移动来增大力臂，若秤砣有缺损，重力偏小，故需移动更大的距离增大力臂使得杠杆平衡，因此杆秤所示的质量值大于被测物的真实质量值。 （4）[1][2]将提纽向左移动适当距离，对应的阻力臂减小，秤砣的质量不变，则动力不变。根据杠杆平衡条件可知，阻力臂减小后，所需的动力臂将变小，而杆秤的长度不变，因此能承受的最大阻力变大，杆秤的量程将变大。 1．（2025·湖南长沙·中考真题）下列属于费力杠杆的是（　　） A．钢丝钳 B．独轮车 C．船桨 D．托盘天平 【答案】C 【解析】A．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意； D．托盘天平使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。故选C。 2．【生活情境】（2025·山东日照·中考真题）2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ） A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W C．在上升过程中，起重机的机械效率为100% D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J 【答案】B 【解析】A．由题意知，集装箱的重力为G=mg=10×103kg×10N/kg=1×105N 则在上升过程中，起重机对集装箱做的功为W=Gh=1×105N×10m=1×106J 故A错误； B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为 故B正确； C．任何机械在使用时，都不可避免的会克服摩擦等做额外功，因此机械效率不可能达到100%，故C错误； D．在水平移动过程中，起重机对集装箱的力是竖直方向上的，集装箱在水平方向上移动，因此不做功，为0J，故D错误。故选B。 3．（2025·山东青岛·中考真题）小明设计了如图所示的滑轮组帮助工人搬运建筑材料。一名工人12s内用400N的拉力通过滑轮组将水平地面上重为1150N的建筑材料匀速提升3m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（ ） A．绳子自由端移动的距离为12m B．工人做的有用功为2300J C．拉力的功率为300W D．提起的物体越重，此滑轮组的机械效率越低 【答案】C 【解析】A．由图可知，承担物重的绳子段数n=3。所以绳子自由端移动的距离，不是12m，故A错误； B．有用功是克服物体重力做的功，所以工人做的有用功，不是2300J，故B错误； C．拉力做的总功 则拉力的功率，故C正确； D．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率 由此可知，当提起的物体越重（越大），越小，越大，滑轮组的机械效率越高，故D错误。故选C。 4．（2025·四川广元·中考真题）用如图所示的滑轮组将重450N的物体M沿水平地面匀速拉动1m，绳子末端拉力F大小为40N，物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍。则下列说法错误的是（ ） A．物体所受摩擦力方向水平向左 B．绳子末端移动的距离为3m C．该滑轮组的机械效率为70% D．在绳子与滑轮间加润滑油可提高滑轮组的机械效率 【答案】C 【解析】A．物体M沿水平地面匀速向右拉动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，因此滑动摩擦力方向水平向左，故A正确，不符合题意； B．从图中可以看出，滑轮组有3段绳子承担拉力，因此绳子末端移动的距离为物体移动距离的3倍，物体M沿水平地面匀速拉动1m，则绳子末端移动的距离为3m，故B正确，不符合题意； C．物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍，即f=0.2G=0.2×450N=90N 有用功 W有用=f×sM=90N×1m=90J 总功 W总=F×s绳=40N×3m=120J 该滑轮组的机械效率，故C错误，符合题意； D．加润滑油可以减少摩擦，从而减小克服摩擦做得额外功，提高机械效率，故D正确，不符合题意。故选C。 5．（2025·河南·中考真题）如图，某工人利用滑轮在时间内，将重为的物料匀速提升了的高度，工人对绳子竖直向上的拉力大小为，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．该工人使用的是定滑轮 B．提升物料做的有用功为 C．拉力做功的功率为 D．该滑轮的机械效率为 【答案】C 【解析】A．用该滑轮提升物料时，滑轮的轴会随着物体一起运动，该滑轮是动滑轮，故A错误； B．当物体匀速提升时，做的有用功是克服物料的重力做功，物料的重力为G，上升的高度为h，故有用功为，故B错误； C．绳子自由端移动的距离 则绳子自由端的拉力做的总功 拉力的功率，故C正确； D．该滑轮的机械效率，故D错误。故选C。 6．（2025·四川自贡·中考真题）如图，均是杆秤称量时的支点。当使用称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），已知秤砣质量为5kg，O1A=110cm，=10cm。下列说法正确的是（　　） A．所称物体质量是50kg B．换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动 C．改用称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 D．当秤砣在A点时，使用称量的物体质量比使用称量的物体质量大 【答案】B 【解析】A．由杠杆平衡条件可知G×O1B=G砣×O1A 即mg×O1B=m砣g×O1A 物体的质量 故A错误； B．由杠杆平衡条件可知G×O1B=G砣×O1A 即mg×O1B=m砣g×O1A 则 换称质量较小的物体时，O1B和G砣不变，则O1A减小，所以秤砣应向A点左边移动，故B正确； C．改用称量物体时，称量物体的重力的力臂变小，秤砣重力的力臂变大，由杠杆的平衡条件得到m秤砣gL秤砣=mgL物 会使该杆秤的称量范围变大，故C错误； D．当秤砣在A点时，使用称量的物体质量时，称量物体的重力的力臂变小，由杠杆的平衡条件得到m秤砣gL秤砣=mgL物 m秤砣和L秤砣不变，L物变小，则m物变大，所以使用称量的物体质量比使用称量的物体质量小，故D错误。故选B。 7．【传统文化】（2025·云南·中考真题）《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（　　） A．该杠杆是费力杠杆 B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N C．M端绳子拉力对物体做功为100J D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W 【答案】C 【解析】A．由题意可知， 由于动力臂为ON，阻力臂 为OM，则动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡原理可知， 即动力小于阻力，所以是省力杠杆，故A错误； B．匀速提升物体时，M端绳子拉力等于物体重力，则 根据杠杆平衡条件可得 代入数据 解得 故B错误； C．物体上升0.5m，M端绳子拉力对物体做功为 故C正确； D．拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，则M端绳子拉力对物体做功的功率为 故D错误。故选C。 8．【生活实践】（2025·山东烟台·中考真题）为了响应国家体重管理年的号召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力器，关于图中的滑轮分析正确的是（　　） 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 D．是动滑轮，可以改变力的方向 【答案】C 【解析】在使用时，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。图中的滑轮在使用时轴固定不动，为定滑轮，定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向，动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向，故ABD错误，C正确。故选C。 9．（2025·山东潍坊·中考真题）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物，电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则内（　　） A．斜面对货物的支持力做功为 B．电动机对绳子的拉力为 C．货物受到斜面的摩擦力为 D．滑轮组的机械效率为 【答案】C 【解析】A．支持力的方向垂直于斜面向上，而货物的运动方向是沿斜面向上，支持力与货物的运动方向相互垂直。根据功的计算公式W=Fs，当力的方向与物体运动方向垂直时，力对物体不做功，即支持力做的功为0J，故A不符合题意； B．由图乙可知，10秒内货物匀速移动了4m，因为滑轮组由4段绳子拉动物体，所以绳子自由端移动的距离s绳=4s物=4×4m=16m 电动机的输出功率 P=240W，整个过程的时间 t=10s，可先计算出电动机做的总功W总=Pt=240W×10s=2400J 再根据功的计算公式W=Fs，变形可得电动机对绳子的拉力 故B不符合题意； C．货物的重力G=900N，被提升的高度h=2m，克服货物重力所做的功为有用功W有= Gh=900N×2m=1800J 因为不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，所以额外功仅来自克服货物与斜面之间的摩擦力，即W额= W总－W有= 2400J－1800J=600J 额外功是克服摩擦力所做的功，其计算公式为W额= fs物，变形可得摩擦力 故C符合题意； D．机械效率η是有用功与总功的比值，机械效率 故D不符合题意。故选C。 10．（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小明用如图所示的滑轮拉着重的物体，使以的速度在水平地面上向左匀速直线运动，作用在绳端的水平拉力，该滑轮的机械效率为。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．物体受到的重力所做的功是 B．绳端移动的距离是 C．拉力做功的功率是 D．地面对物体的摩擦力大小是 【答案】ABD 【解析】A．物体没有在重力的方向上移动距离，所以物体受到的重力所做的功是，故A正确； B．物体A移动的距离为 图中为动滑轮，有效绳子段数，则绳端移动的距离 故B正确； C．拉力做功 则拉力做功的功率 故C错误； D．有用功为 则地面对物体的摩擦力 故D正确。故选ABD。 11．【实践探究】（2025·广东广州·中考真题）跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验； (1)实验过程： ①如图a，用细线穿过自制标尺的O点并悬挂，使其处于水平平衡状态，其中标尺分度值为1mm（图中毫米刻度线没有画出）； ②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G，则篮球和气球（含气针）的总重力为 ； ③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，如图b，标尺的 （选填“左端”“右端”）向下发生倾斜，理由是： ； ④测量膨胀气球受到的浮力大小； 方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下， （选填“向小桶内添加”“从小桶内取出”）重力为的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，则膨胀气球受到的浮力大小为 ； 方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，则膨胀气球受到的浮力大小为 ； (2)实验评估： 如图c，如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙，为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小，采用④中的哪种方法更合理？简要说明理由 。 【答案】(1) G 右端 左端的气球受到了向上的浮力，导致杠杆左端受到的动力变小，动力与动力臂的乘积变小，小于右端阻力与阻力臂的乘积 从小桶内取出 (2)方法二 【解析】（1）[1]根据杠杆平衡原理可知，动力臂等于阻力臂，故动力等于阻力，故篮球和气球（含气针）的总重力为G。 [2][3]左端的气球受到了向上的浮力，导致杠杆左端受到的动力变小，动力与动力臂的乘积变小，小于右端阻力与阻力臂的乘积，故杠杆右端下沉。 [4]由于杠杆右端下沉，在不改变小桶悬挂位置的情况下，可以从小桶内取出重力为的细沙，减小阻力，从而减小阻力与阻力臂的乘积，使杠杆再次达到水平位置平衡。 [5]取出细沙后，动力臂仍然等于阻力臂，故动力仍然等于阻力，故减小的动力等于减小的阻力，即气球所受的浮力为。 [6]根据杠杆平衡原理可知，杠杆左端受到的动力为 故浮力的大小为 第一小题答案中出现阻力与阻力与阻力臂的说的啊，也就是出现了重复 （2）若用钩码代替沙子和桶，若采用方法一，由于钩码是整数的增加或者减小，无法恰好使杠杆在水平位置平衡。此时需要采用方法二，通过移动钩码，从而使杠杆在水平位置平衡，通过杠杆平衡计算浮力。 12．【传统文化与实践探究】（2025·四川达州·中考真题）中药房使用的杆秤，在我国有几千年的历史。如甲图所示，盘中置物，手提提纽。右移秤砣，使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程，完成下列问题： (1)制作原理：杆秤是根据 条件制成。如乙图，用轻质木棒作为秤杆，细线系上一个质量为m的物体作为秤砣，空小盆挂在A点作为秤盘，在O点挂粗绳作为提纽， 点相当于杠杆的支点。 (2)乙图中，秤盘内未放称量物，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记，该标记处对应的刻度为 g。 (3)乙图中，当称量物质量增大时，秤砣应向 （选填“左”或“右”）移动。 (4)为了增大杆秤量程，可采用 （选填“增大”或“减小”）秤砣质量的方法。 (5)该小组设计了一个测量秤砣密度的方案：在乙图中取下秤盘后，A端悬挂秤砣，在C端施加竖直向下拉力时，木棒水平平衡，如丙图；把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，在C端施加竖直向下拉力时，木棒再次水平平衡，如丁图。已知。秤砣密度为 （整个过程秤砣不吸液，液体未溢出，秤砣与容器底未接触，g取10N/kg）。 【答案】(1)杠杆平衡 O (2)0 (3)右 (4)增大 (5)8.8×103 【解析】（1）[1]杆秤准确称量前，秤杆在两个力的作用下围绕固定点转动，是杠杆，杆秤准确称量时，秤杆保持静止状态，此时可读出物体质量，故当杠杆平衡时才能读出质量的大小，利用的是杠杆平衡条件。 [2]图乙中，杆秤在秤盘和秤砣提供的力的作用能围绕点O转动，故O点是支点。 （2）秤盘未放称量物，所测物体的质量为0g，故标记处对应的刻度为0g。 （3）把图乙中对应的杠杆五要素标出来，如图所示： 根据生活经验，称量物体时l1、F2保持不变，称量物质量增大，就使的其提供的力F1增大，根据杠杆平衡条件可得，即l1、F2保持不变，F1增大时，l2就变大，所以秤砣应向右端移动。 （4）增大杆秤量程，就是指秤砣在相同位置时，能测量出的质量更大，根据“小问3详解”中的图形，增大杆秤量程就是在l1、l2保持不变时，改变什么条件，能满足F1增大，根据杠杆平衡条件的变形公式可知，当增大F2时，可使F1增大，即增大秤砣提供的力时，可增大量程，而增大秤砣的质量，可以增大秤砣提供的力。 （5）秤砣浸没时，液体深度变化0.02m，液体对容器底部压强变化了160Pa，则液体的密度 将图丙、图丁中杠杆五要素画出来，如图所示： 由杠杆平衡条件可知： 图丙………………………………① 图丁……………………② ①÷②可得 化简可得 即 因为秤砣完全浸没，则秤砣的体积等于排开液体体积，即V秤砣=V排 则 则 即。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $