专题10 简单机械 2026年中考物理真题(1年汇编)(全国通用02期)2026年中考物理真题分类汇编
2026-09-18
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2份
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30页
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摘要:
**基本信息**
初中物理简单机械专题中考汇编,涵盖杠杆和滑轮核心考点,通过生活工具、科技场景及传统文化素材,实现基础巩固与创新应用的梯度考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题|杠杆分类(核桃夹/筷子)、平衡条件(跷跷板/杆秤)|结合《天工开物》六桨客船、机器人膝关节模型考查杠杆应用|
|实验题|4题|杠杆平衡条件探究(多次实验数据)|设计自制杠杆、杆秤制作等探究任务,培养科学思维与探究能力|
|计算题|3题|杠杆力臂计算(细棒平衡)、滑轮组功率(提升重物)|创设快递车后盖板、扁担挑物资等实际场景,关联机械效率计算|
内容正文:
专题10 简单机械
考点分类
2026年中考命题解读
创新考法
考点01 杠杆
结合生活工具考查力臂画法与平衡条件应用,侧重动态分析与最小力问题
融合生物骨骼模型或传统杆秤,跨学科考查杠杆原理在实际情境中的迁移应用
考点02 滑轮
重点考查定、动及滑轮组的省力倍数、绳端移动距离与物体上升高度的数量关系
创设智能升降或救援场景,结合速度关系分析,考查滑轮组组装与运动参数计算
考点1 杠杆
1.(2026吉林长春)如图为《天工开物》中记载的六桨客船。人划船时船桨属于( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.不是杠杆
【答案】B
【解析】划船时,动力臂小于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,动力大于阻力,属于费力杠杆。故选B。
2.(2026青海)下图中属于费力杠杆的是( )
A.核桃夹 B.筷子
C.撬棍 D.钳子
【答案】B
【解析】 ACD.核桃夹、撬棍、钳子使用时动力臂均大于阻力臂,属于省力杠杆,故ACD不符合题意;
B.筷子使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B符合题意。
故选 B。
3.(2026吉林)如下图所示,在下列情境中使用的杠杆,属于省力杠杆的是( )
A.夹菜的筷子 B.撬石头的撬棒
C.垂钓的钓鱼竿 D.划水的船桨
【答案】B
【解析】A.夹菜的筷子:支点在手握端,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.撬石头的撬棒:使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C. 钓鱼竿:动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C不符合题意;
D. 划水的船桨:动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
4.(2026山东)如图所示,工人用叉车将一批图书运送到图书馆。某次在水平地面装载图书后,后轮刚好离开地面,导致无法正常行驶。通过杠杆知识来分析原因,下列建构的杠杆示意图最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】后轮刚好离开地面时,叉车处于将要向前翘起的临界状态,此时可把前轮与地面的接触点看作支点O。叉车自身重力和图书重力的方向都竖直向下。叉车重心在支点O左侧,图书重心在支点O右侧,两力分别作用在O的两侧,对O的转动作用方向相反。
A.图中F2的方向竖直向上,而叉车自身受到的重力方向应竖直向下,故A不符合题意。
B.图中支点O位于两个力的同一侧,支点位置错误,故B不符合题意。
C.图中支点O位于两个力之间,F1、F2均竖直向下,且图书重力与叉车自身重力分别作用在O的两侧,故C符合题意。
D.图中支点O的位置错误,并且F2的方向竖直向上,故D不符合题意。
故选C。
5.(2026山东东营)下列工具在如图所示的使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A.用钓鱼竿钓鱼
B.用核桃夹夹核桃
C.用滑轮升旗
D.用镊子夹取砝码
【答案】B
【解析】AD.使用钓鱼竿和镊子时,动力臂均小于阻力臂,属于费力杠杆,故AD不符合题意;
B.核桃夹使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C.升旗滑轮为定滑轮,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C不符合题意。
故选B。
6.(2026广西)甲、乙两人在玩跷跷板、如图,跷跷板保持水平平衡,且,则( )
A.甲的重力比乙的大 B.甲的重力比乙的小
C.甲、乙的重力一样大 D.甲、乙的重力之比为
【答案】A
【解析】 甲、乙两人对杠杆的压力大小等于各自的重力,
由杠杆的平衡条件可得
已知,代入公式得
所以甲的重力比乙的大,故A符合题意,BCD不符合题意 。
故选A。
7.(2026贵州)将一根质量不计的长木条放在三角形木块上,两支质地均匀、长短不同的圆柱形蜡烛分别置于木条两端,调整木块的位置,使木条刚好在水平位置平衡,如图所示。仅对两支蜡烛进行的下列操作中,仍能使木条在水平位置平衡的是( )
A.相互交换位置 B.各截去一半长度
C.向支点移动相同距离 D.同时点燃,消耗相同质量
【答案】B
【解析】设左、右蜡烛重力分别为G1和G2,力臂分别为l1和l2,木条在水平位置平衡,可以得到,由图可知,故。
A.相互交换位置,左端力和力臂的乘积为,右端力和力臂的乘积为,因为,,所以
杠杆右端下沉,故A不符合题意;
B.各截去一半长度,左端力和力臂的乘积为,右端力和力臂的乘积为,可以得到
杠杆水平位置平衡,故B符合题意;
C.向支点移动相同距离l,左端力和力臂的乘积为
右端力和力臂的乘积为
因为
,所以
杠杆右端下沉,故C不符合题意;
D.同时点燃,消耗相同质量m,左端力和力臂的乘积为
右端力和力臂的乘积为
因为
,所以
杠杆左端下沉,故D不符合题意。
故选B。
8.(2026辽宁)如图,某同学制作简易杆秤时,用系细线的钩码M、N作秤砣,,改变提纽的位置和秤砣的质量,都可以改变杆秤的测量范围,以下方案测量范围最大的是( )
A.提纽在a点,秤砣选M B.提纽在a点,秤砣选N
C.提纽在b点,秤砣选M D.提纽在b点,秤砣选N
【答案】A
【解析】根据杠杆平衡条件,则有
即
所以当越小, 和越大时,能测的最大物体质量变大,测量范围变大,所以提纽在a点,秤砣选M,范围最大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.(2026北京)图甲所示的是机器人在水平地面上抓取物体时双腿并拢下蹲的姿态,其示意图如图乙所示,机器人的膝关节可视为一个圆柱体,为其轴线上一点。电动机对两膝关节的动力可等效为作用在两膝关节之间点的一个竖直方向的力,机器人的膝关节、大腿及上半身总重为,重力的作用线通过延长线上的点,与地面平行。此时可将机器人的膝关节、大腿及上半身看成杠杆,如图丙所示。已知机器人总重为,大腿长度为,膝关节半径为,的长度为大腿长度的,每只脚与地面的接触面积为。下列关于机器人静止在此姿态下的说法正确的是( )
A.机器人对地面的压强为
B.机器人膝关节、大腿及上半身可视为省力杠杆
C.电动机作用在点的力是竖直向上的
D.电动机作用在点的力为
【答案】D
【解析】A.机器人静止在水平地面上,对地面的压力
受力面积
压强
故A错误;
B.由题意知,动力臂
阻力臂
因 ,该杠杆为费力杠杆,故B错误;
C.以为支点,重力的作用线通过延长线上的点且竖直向下,使杠杆绕点顺时针转动;为保持平衡,作用在点的力应使杠杆逆时针转动,因 点在 点左侧,故该力方向应竖直向下,故C错误;
D.根据杠杆平衡条件可得
即
解得,故D正确。
故选D。
10.(2026江苏宿迁)如图所示,是我国西汉时期发明的天平式湿度计模型,横杆为一根轻杆,支点到两侧悬挂点、间的距离相等,相同的托盘中分别放有等质量干燥的羽毛和木炭,轻杆刚好在水平位置平衡。已知木炭质地疏松多孔,吸湿性极强;羽毛吸湿性极弱,其质量几乎不受空气湿度变化的影响。若空气湿度增加,下列说法正确的是( )
A.轻杆右侧会偏高
B.将支点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
C.将悬挂点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
D.将悬挂点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
【答案】B
【解析】设初始羽毛和木炭质量均为,力臂。空气湿度增加,木炭增加质量。
A.左侧力和力臂的乘积为,右侧力和力臂的乘积为。因,所以轻杆右侧下沉,故A错误;
B.支点向右移动距离,左侧力臂,右侧力臂。
左侧力和力臂的乘积为,右侧力和力臂的乘积为
当时,轻杆可能平衡,故B正确;
C.悬挂点向右移动距离,左侧力臂。左侧力和力臂的乘积为。
因,左侧力和力臂的乘积小于右侧力和力臂的乘积,轻杆不能在水平位置平衡,故C错误;
D.悬挂点B向右移动距离,右侧力臂
右侧力和力臂的乘积
因,右侧力和力臂的乘积大于左侧力和力臂的乘积,轻杆不能在水平位置平衡,故D错误。
故选B。
11.(2026安徽)如图所示,一根质量分布均匀的细棒,一端放在水平地面上的B点,另一端靠在竖直光滑墙面上的A点,细棒静止不动。该细棒可视为以B点为支点的杠杆,已知OA=40cm,OB=20cm,细棒的重力,则墙面对细棒的支持力的大小为______。
【答案】2.5
【解析】细棒的重力的力臂
根据杠杆平衡条件则有,则墙面对细棒的支持力
12.(2026江苏无锡)图甲是某学习小组自制的起重机模型,该模型主要由杠杆、滑轮组和轮轴组成。O1是杠杆O1 A的支点;重物m挂在动滑轮下,定滑轮的转轴固定在杠杆的A点;细绳一端固定在A,跨过滑轮组后,另一端固定在轮轴的小轮上;O2是轮轴的轴心,小轮半径,手柄P到O2的距离。使用时,逆时针转动手柄P,通过张紧的细绳将重物提起。重物质量,杠杆、滑轮及细绳的质量忽略不计,g取。
(1)匀速提起重物的过程中,细绳的拉力为_________N。杠杆O1 A所受的动力和阻力可等效为图乙所示,动力F1为定滑轮左侧细绳的拉力,阻力F2为右侧两股细绳的合力。为确保杠杆在图示位置保持平衡,则设计时力臂L1和L2的比值_________。
(2)提升重物时,轮轴相当于一种_________杠杆,若模型的机械效率为78.5%,则匀速转动P一圈做功_________J。(计算时取3.14)
【答案】(1)5 2:1 (2)省力 2
【解析】(1)重物的重力为
动滑轮承担物重的绳子段数,细绳拉力为
由题意可知,动力,阻力 根据杠杆平衡条件,故
(2)轮轴工作时动力作用在轮上,轮半径大于轴半径,动力臂大于阻力臂,相当于省力杠杆。
手柄转动一圈时,小轮同步转动一圈,绳子自由端移动的距离为
重物上升的高度为
有用功为
总功为
13.(2026广东广州)如图,用手端起一个餐盘并保持水平静止。
(1)餐盘的重心在C点,画出餐盘所受重力G的示意图;
(2)餐盘可视为绕支点O转动的杠杆,拇指作用在A点的力沿竖直方向。
①画出力及其力臂________;
②为了减小施加在A点的力,可将支点移到B点,理由是:________。
【答案】(1) (2) 根据杠杆平衡条件,重力G不变,动力臂变大,阻力臂变小,动力减小。
【解析】(1)重力的方向是竖直向下,作用点在重心C点。从C点竖直向下画一条带箭头的线段,标上符号G即可。据此作图。
(2)力沿竖直方向,作用点在A点,方向向下,从A点竖直向下画带箭头的线段,标上。力臂是支点O到力作用线的垂直距离;从O点向的作用线作垂线,垂线段的长度就是,标上垂直符号和,据此作图。
理由:根据杠杆平衡条件,重力G不变,将支点移到B点,动力臂变大,阻力臂变小,因此动力减小。
14.(2026甘肃兰州)某台运输车上的钢杆AB可视为杠杆,通过移动套管在钢杆AB上的位置来调节支点的位置,可用它提起重物,如图甲所示;图乙是其简化图。
(1)在图乙中画出重物所受重力的示意图(点为重心)。
(2)要使作用在点的动力最小,从杠杆上标明的“”或“”两点中合理选择一点作为支点,画出对应的动力臂和动力示意图。
【答案】
【解析】在重心C点,竖直向下画带箭头线段,标注G,即为重物重力示意图。
阻力不变,由杠杆平衡条件可知,阻力臂越小,动力臂越大,动力越小,选择O1作为支点,O1A就是最大动力臂,标为L1;过A点作O1A的垂线,竖直向下画出最小动力F1,标注F1。
15.(2026广东)
(1)如图所示,瓶盖的直径为______cm;
(2)在探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中,判断水沸腾的依据是______,沸腾时温度计的示数如图所示,此时水的沸点为______℃。若在高海拔地区重复此实验,测得水的沸点会变______(选填“高”或“低”);
(3)如图所示,杠杆水平平衡,每个钩码重0.5 N,弹簧测力计的示数为______N。该测量值与根据杠杆平衡条件得出的理论值不相符,原因可能是______(写1条即可)。若在A、B两点各增加0.5N竖直向下的拉力,杠杆______侧将向下倾斜。
【答案】(1)2.12 (2)水中产生大量气泡,并在上升过程中体积变大 100 低 (3)1.6 实验前未调节杠杆至水平平衡 左
【解析】(1)如图所示,刻度尺分度值为0.1cm,要估读到分度值的下一位,则瓶盖的直径为。
(2)水沸腾前,上升过程中气泡变小,水沸腾时,水中产生大量气泡,并在上升过程中体积变大,据此可以判断水是否沸腾。
如图所示,温度计分度值为1℃,示数为100℃,水的沸点为100℃。
液体的沸点与液面上方的气压有关,海拔越高,气压越低,水的沸点越低,所以若在高海拔地区重复此实验,测得水的沸点会变低。
(3)设杠杆每格长度为 L ,A点力臂 ,初始时A点的力 ,
B点力臂,根据杠杆平衡条件得,B点理论的力
由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为,该测量值小于由根据杠杆平衡条件得出的理论值2N,原因可能是实验前未调节杠杆至水平平衡,也可能是因为测力计未调零。
若在A、B两点各增加0.5N竖直向下的拉力,左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为
杠杆左侧力和力臂的乘积较大,则杠杆左侧将向下倾斜。
16.(2026四川甘孜州、阿坝州)探究“杠杆的平衡条件”的实验器材有:杠杆、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干,探究过程如下:
(1)如图甲所示,杠杆向右倾斜,此时应将平衡螺母向________调节(选填“左”或“右”)直至杠杆在水平位置平衡。
(2)调节平衡后,分别在杠杆两侧挂上不同的钩码,调节悬挂位置直至杠杆再次水平平衡,将数据记录在表中。分析表中数据,可得出杠杆平衡条件是________(用字母、、、表示)。
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(3)图乙所示的杠杆处于水平平衡状态,弹簧测力计的示数为3N。当弹簧测力计位于图丙所示位置,要使杠杆保持水平平衡状态,其示数会________3N(选填“大于”或“小于”)。
(4)在某次实验过程中,改变钩码悬挂位置后,发现杠杆略有倾斜,小聪同学调节平衡螺母直至杠杆在水平位置平衡,该操作是________(选填“正确”或“错误”)。
【答案】(1)左 (2) (3)大于 (4)错误
【解析】(1)由图甲可知,杠杆右端下沉,平衡螺母向左移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)由表中数据可知,杠杆的平衡条件是
(3)当弹簧测力计位于图丙所示位置时,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力增大,要使杠杆保持水平平衡状态,弹簧测力计的示数大于3N。
(4)在实验过程中不能调节平衡螺母,需通过增减钩码和改变钩码的位置来调节杠杆平衡。
17.(2026四川巴中)某同学学习杠杆知识后,用自制杠杆继续探究杠杆的平衡条件,操作如下:
(1)如图甲,在一段细竹杆的中点处打孔,用细线穿过孔,将竹杆悬挂起来,发现左端下沉。出现这种情况的原因可能是( )
A.竹杆的质量分布不均匀 B.小孔刚好在竹杆的重心处 C.细线没有系紧
(2)在竹杆一端缠几圈铁丝,调整铁丝匝数和位置,使竹杆水平平衡。则铁丝应该缠在竹杆的______________(选填“左”或“右”)端,此时铁丝相当于实验室杠杆上的______________。
(3)用细线把钩码(每个钩码重0.5N)悬挂在杠杆两边进行多次实验,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表中。图乙是第3次杠杆平衡时的情境示意图,此时杠杆右侧的阻力的数据(表中★处)为______________N。
实验次序
动力
动力臂
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
20.0
0.5
10.0
1.0
14.7
15.0
14.7
2
0.5
20.0
1.0
10.0
1.0
20.4
20.0
20.4
3
1.5
20.0
1.0
10.0
★
19.8
40.0
…
(4)分析表中数据,在误差允许范围内,可以得到多个力作用时杠杆的平衡条件是:______________(用表中的字母表示)。
【答案】(1)A (2)右 平衡螺母 (3)2.0 (4)
【解析】(1)悬挂点在竹杆中点时左端下沉,说明竹杆左侧偏重,是竹杆质量分布不均匀导致的。故选A。
(2)左端下沉说明左侧力与力臂的乘积更大,需要在右端增加配重,增大右侧的力来让竹杆恢复水平平衡;实验室杠杆实验前用来调节杠杆水平平衡的部件是平衡螺母,这里的铁丝起到了相同的调平作用。
(3)通过图乙数钩码数量:右侧共4个钩码,每个重0.5N,总重,即此时杠杆右侧的阻力为2.0N。
(4)分析表格前2组数据:第1组
第2组
在误差允许范围内,多个动力的力矩之和等于阻力的力矩,即平衡条件为
18.(2026山东济南)某科学小组使用可绕点自由转动的杠杆(刻度均匀)、铁架台以及多个质量均为的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”实验。(取)
(1)不挂钩码,杠杆静止时的位置如图甲所示,该小组将杠杆右端的平衡螺母调节到最右端后,杠杆的左端仍低于右端,此时应将杠杆左端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)给杠杆两侧分别挂上钩码,改变钩码的数量和悬挂的位置,直到杠杆在水平位置平衡。将左侧钩码对杠杆施加的力记为动力,右侧钩码对杠杆施加的力记为阻力,测量杠杆在水平位置平衡时的动力臂和阻力臂。实验数据如表所示。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
20.0
0.5
20.0
2
0.5
20.0
1.0
10.0
3
0.5
20.0
2.0
5.0
4
1.0
15.0
0.5
30.0
5
1.5
10.0
0.5
30.0
6
3.0
5.0
0.5
30.0
分析表中第1、2、3次实验数据可知,在动力、动力臂一定时,阻力与阻力臂成__________(选填“正比”或“反比”);进一步分析数据可知,杠杆的平衡条件是_______________(用题中字母表示)。
(3)科学小组利用以上实验器材制作了如图乙所示的简易杆秤。将1个钩码固定悬挂在杠杆左侧处,将待测质量的物体悬挂在杠杆右侧(悬挂位置可调节),根据杠杆的平衡条件,可由待测物体的悬挂位置计算待测物体的质量,将计算出的质量数值标记在对应悬挂位置处,即可将杠杆右侧刻度尺改造为能读出待测物体质量的质量刻度尺。杠杆右侧距点越远的位置质量刻度尺上的数值__________(选填“越大”或“越小”)。
(4)小组内有人提出了另一种制作简易杆秤的方案。他将杠杆右侧10 cm处作为待测物体的固定悬挂点,选取固定数量的钩码悬挂在杠杆左侧(悬挂位置可调节),如图丙所示。他也根据杠杆的平衡条件将杠杆左侧刻度尺改造为质量刻度尺,改造前后两刻度尺对比如图丁所示。由图丁可知,该简易杆秤使用了__________个钩码。
(5)图乙方案和图丙方案,哪种能测量重约的一瓶矿泉水的质量?请用数据说明原因。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)右 (2)反比 (3)越小 (4)2
(5)使用图乙方案测量时有
解得,即矿泉水挂在支点右侧4cm处即可完成测量。
使用图丙方案测量时有
解得,即钩码挂在支点左侧50cm处,但杠杆左侧只有40cm,故无法完成。
因此按图乙方式可以完成测量。
【解析】(1)杠杆左端低于右端,说明杠杆左侧偏重,平衡螺母应向偏高的右侧调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)第1、2、3次实验中动力和动力臂的乘积恒为
阻力增大时阻力臂等比例减小,因此阻力与阻力臂成反比;
分析全部6组数据,每组的动力与动力臂乘积都等于阻力与阻力臂乘积,故可得到杠杆平衡条件。
(3)图乙中左侧钩码的重力和它到O点的力臂都固定,根据杠杆平衡条件
O点右侧的悬挂位置越远,越大,对应的待测物体质量就越小。
(4)图丙中待测物体固定挂在O点右侧10cm处,由图丁可知当钩码挂在O点左侧30cm刻度处时,对应待测质量为300g。根据杠杆平衡条件可得:
代入,解得。
(5)一个钩码的质量为
由图乙和杠杆平衡原理可知,使用图乙方案测量时有
解得,即矿泉水挂在支点右侧4cm处即可。
由图丙和杠杆平衡原理可知,使用图丙方案测量时有
解得,即钩码挂在支点左侧50cm处,但杠杆左侧只有40cm,故无法完成。
综上所述,按图乙方式可以完成测量。
19.(2026湖北武汉)如图所示,无人驾驶厢式快递车的后盖板在自身重力和可伸缩的液压杆的作用下,从竖直位置绕转轴缓慢转动到某一位置静止。后盖板是质量分布均匀的长方体合金板,质量为30kg,长为2m。
(1)为后盖板的重心。请在图中画出后盖板所受重力的示意图,并画出它的力臂。
(2)假设液压杆对后盖板的作用力沿方向,当图中后盖板与水平方向夹角为时,转轴到液压杆的距离为0.2m,液压杆对后盖板的作用力为__________N。
(3)后盖板从竖直位置转动到水平位置,重力做功为__________J。
【答案】(1) (2)750/ (3)300/
【解析】(1)从重心P点竖直向下画一条带箭头的线段,标注字母G,代表后盖板受到的重力;O点为支点,从O点向重力的作用线作垂线段,该垂线段标注为,就是重力对应的力臂。据此作图。
(2)后盖板的重力
后盖板质量分布均匀,因此重心P在长度一半的位置,即OP长度为杆长OA的一半,因此重力(阻力)对应的阻力臂长度
液压杆CB对后盖板的作用力为动力,方向沿CB方向向上,因此动力臂等于转轴到液压杆的距离,根据杠杆平衡条件可得,液压杆对后盖板的作用力
(3)后盖板从竖直位置转动到水平位置,重心下降高度
因此重力做功
20.(2026江苏常州)1943年抗日战争时期,寨圪塔乡范村成立合作社,成员用扁担挑物资,服务我军民。在展览馆,小华体验用长为2 m的轻质(质量不计)扁担挑物资,如图所示,扁担处于水平静止状态,O为其支点,扁担A端悬挂物体的质量,扁担B端悬挂物体的质量,g取10 N/kg。
(1)设扁担A端受到的力为动力、扁担B端受到的力为阻力,请在图中画出动力、动力臂以及阻力、阻力臂;
(2)求支点O与扁担A端的距离。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)A端物体对扁担的拉力为动力,方向竖直向下,作用点在A点;B端物体对扁担的拉力为阻力,方向竖直向下,作用点在B点;从支点O分别向两个力的作用线作垂线段,即为动力臂和阻力臂;因扁担水平、拉力竖直向下,动力臂与OA段重合,阻力臂与OB段重合,A端物体质量大于B端物体质量,则A端物体重力大于B端物体重力,则动力大于阻力,即的长度大于的长度,如图所示。
(2)A端物体的重力
B端物体的重力
由题意及图可得,由杠杆平衡条件,且,,则有
则支点与扁担端的距离为
考点2 滑轮
1.(2026四川乐山)如图所示,搬运工人用滑轮组提升重500 N的物体。物体提升的高度为20 m,用时200 s。已知动滑轮重100 N,不计绳重及轮与轴间的摩擦。则人对绳子的拉力为________N,拉力做功的功率为________W。
【答案】300 60
【解析】由图可知承担物重的绳子段数;因不计绳重及摩擦,故人对绳子的拉力为
绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力做功的功率为
试卷第1页,共3页
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专题10 简单机械
考点分类
2026年中考命题解读
创新考法
考点01 杠杆
结合生活工具考查力臂画法与平衡条件应用,侧重动态分析与最小力问题
融合生物骨骼模型或传统杆秤,跨学科考查杠杆原理在实际情境中的迁移应用
考点02 滑轮
重点考查定、动及滑轮组的省力倍数、绳端移动距离与物体上升高度的数量关系
创设智能升降或救援场景,结合速度关系分析,考查滑轮组组装与运动参数计算
考点1 杠杆
1.(2026吉林长春)如图为《天工开物》中记载的六桨客船。人划船时船桨属于( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.不是杠杆
2.(2026青海)下图中属于费力杠杆的是( )
A.核桃夹 B.筷子
C.撬棍 D.钳子
3.(2026吉林)如下图所示,在下列情境中使用的杠杆,属于省力杠杆的是( )
A.夹菜的筷子 B.撬石头的撬棒
C.垂钓的钓鱼竿 D.划水的船桨
4.(2026山东)如图所示,工人用叉车将一批图书运送到图书馆。某次在水平地面装载图书后,后轮刚好离开地面,导致无法正常行驶。通过杠杆知识来分析原因,下列建构的杠杆示意图最合理的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026山东东营)下列工具在如图所示的使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A.用钓鱼竿钓鱼
B.用核桃夹夹核桃
C.用滑轮升旗
D.用镊子夹取砝码
6.(2026广西)甲、乙两人在玩跷跷板、如图,跷跷板保持水平平衡,且,则( )
A.甲的重力比乙的大 B.甲的重力比乙的小
C.甲、乙的重力一样大 D.甲、乙的重力之比为
7.(2026贵州)将一根质量不计的长木条放在三角形木块上,两支质地均匀、长短不同的圆柱形蜡烛分别置于木条两端,调整木块的位置,使木条刚好在水平位置平衡,如图所示。仅对两支蜡烛进行的下列操作中,仍能使木条在水平位置平衡的是( )
A.相互交换位置 B.各截去一半长度
C.向支点移动相同距离 D.同时点燃,消耗相同质量
8.(2026辽宁)如图,某同学制作简易杆秤时,用系细线的钩码M、N作秤砣,,改变提纽的位置和秤砣的质量,都可以改变杆秤的测量范围,以下方案测量范围最大的是( )
A.提纽在a点,秤砣选M B.提纽在a点,秤砣选N
C.提纽在b点,秤砣选M D.提纽在b点,秤砣选N
9.(2026北京)图甲所示的是机器人在水平地面上抓取物体时双腿并拢下蹲的姿态,其示意图如图乙所示,机器人的膝关节可视为一个圆柱体,为其轴线上一点。电动机对两膝关节的动力可等效为作用在两膝关节之间点的一个竖直方向的力,机器人的膝关节、大腿及上半身总重为,重力的作用线通过延长线上的点,与地面平行。此时可将机器人的膝关节、大腿及上半身看成杠杆,如图丙所示。已知机器人总重为,大腿长度为,膝关节半径为,的长度为大腿长度的,每只脚与地面的接触面积为。下列关于机器人静止在此姿态下的说法正确的是( )
A.机器人对地面的压强为
B.机器人膝关节、大腿及上半身可视为省力杠杆
C.电动机作用在点的力是竖直向上的
D.电动机作用在点的力为
10.(2026江苏宿迁)如图所示,是我国西汉时期发明的天平式湿度计模型,横杆为一根轻杆,支点到两侧悬挂点、间的距离相等,相同的托盘中分别放有等质量干燥的羽毛和木炭,轻杆刚好在水平位置平衡。已知木炭质地疏松多孔,吸湿性极强;羽毛吸湿性极弱,其质量几乎不受空气湿度变化的影响。若空气湿度增加,下列说法正确的是( )
A.轻杆右侧会偏高
B.将支点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
C.将悬挂点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
D.将悬挂点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
11.(2026安徽)如图所示,一根质量分布均匀的细棒,一端放在水平地面上的B点,另一端靠在竖直光滑墙面上的A点,细棒静止不动。该细棒可视为以B点为支点的杠杆,已知OA=40cm,OB=20cm,细棒的重力,则墙面对细棒的支持力的大小为______。
12.(2026江苏无锡)图甲是某学习小组自制的起重机模型,该模型主要由杠杆、滑轮组和轮轴组成。O1是杠杆O1 A的支点;重物m挂在动滑轮下,定滑轮的转轴固定在杠杆的A点;细绳一端固定在A,跨过滑轮组后,另一端固定在轮轴的小轮上;O2是轮轴的轴心,小轮半径,手柄P到O2的距离。使用时,逆时针转动手柄P,通过张紧的细绳将重物提起。重物质量,杠杆、滑轮及细绳的质量忽略不计,g取。
(1)匀速提起重物的过程中,细绳的拉力为_________N。杠杆O1 A所受的动力和阻力可等效为图乙所示,动力F1为定滑轮左侧细绳的拉力,阻力F2为右侧两股细绳的合力。为确保杠杆在图示位置保持平衡,则设计时力臂L1和L2的比值_________。
(2)提升重物时,轮轴相当于一种_________杠杆,若模型的机械效率为78.5%,则匀速转动P一圈做功_________J。(计算时取3.14)
13.(2026广东广州)如图,用手端起一个餐盘并保持水平静止。
(1)餐盘的重心在C点,画出餐盘所受重力G的示意图;
(2)餐盘可视为绕支点O转动的杠杆,拇指作用在A点的力沿竖直方向。
①画出力及其力臂________;
②为了减小施加在A点的力,可将支点移到B点,理由是:________。
14.(2026甘肃兰州)某台运输车上的钢杆AB可视为杠杆,通过移动套管在钢杆AB上的位置来调节支点的位置,可用它提起重物,如图甲所示;图乙是其简化图。
(1)在图乙中画出重物所受重力的示意图(点为重心)。
(2)要使作用在点的动力最小,从杠杆上标明的“”或“”两点中合理选择一点作为支点,画出对应的动力臂和动力示意图。
15.(2026广东)
(1)如图所示,瓶盖的直径为______cm;
(2)在探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中,判断水沸腾的依据是______,沸腾时温度计的示数如图所示,此时水的沸点为______℃。若在高海拔地区重复此实验,测得水的沸点会变______(选填“高”或“低”);
(3)如图所示,杠杆水平平衡,每个钩码重0.5 N,弹簧测力计的示数为______N。该测量值与根据杠杆平衡条件得出的理论值不相符,原因可能是______(写1条即可)。若在A、B两点各增加0.5N竖直向下的拉力,杠杆______侧将向下倾斜。
16.(2026四川甘孜州、阿坝州)探究“杠杆的平衡条件”的实验器材有:杠杆、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干,探究过程如下:
(1)如图甲所示,杠杆向右倾斜,此时应将平衡螺母向________调节(选填“左”或“右”)直至杠杆在水平位置平衡。
(2)调节平衡后,分别在杠杆两侧挂上不同的钩码,调节悬挂位置直至杠杆再次水平平衡,将数据记录在表中。分析表中数据,可得出杠杆平衡条件是________(用字母、、、表示)。
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(3)图乙所示的杠杆处于水平平衡状态,弹簧测力计的示数为3N。当弹簧测力计位于图丙所示位置,要使杠杆保持水平平衡状态,其示数会________3N(选填“大于”或“小于”)。
(4)在某次实验过程中,改变钩码悬挂位置后,发现杠杆略有倾斜,小聪同学调节平衡螺母直至杠杆在水平位置平衡,该操作是________(选填“正确”或“错误”)。
17.(2026四川巴中)某同学学习杠杆知识后,用自制杠杆继续探究杠杆的平衡条件,操作如下:
(1)如图甲,在一段细竹杆的中点处打孔,用细线穿过孔,将竹杆悬挂起来,发现左端下沉。出现这种情况的原因可能是( )
A.竹杆的质量分布不均匀 B.小孔刚好在竹杆的重心处 C.细线没有系紧
(2)在竹杆一端缠几圈铁丝,调整铁丝匝数和位置,使竹杆水平平衡。则铁丝应该缠在竹杆的______________(选填“左”或“右”)端,此时铁丝相当于实验室杠杆上的______________。
(3)用细线把钩码(每个钩码重0.5N)悬挂在杠杆两边进行多次实验,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表中。图乙是第3次杠杆平衡时的情境示意图,此时杠杆右侧的阻力的数据(表中★处)为______________N。
实验次序
动力
动力臂
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
20.0
0.5
10.0
1.0
14.7
15.0
14.7
2
0.5
20.0
1.0
10.0
1.0
20.4
20.0
20.4
3
1.5
20.0
1.0
10.0
★
19.8
40.0
…
(4)分析表中数据,在误差允许范围内,可以得到多个力作用时杠杆的平衡条件是:______________(用表中的字母表示)。
18.(2026山东济南)某科学小组使用可绕点自由转动的杠杆(刻度均匀)、铁架台以及多个质量均为的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”实验。(取)
(1)不挂钩码,杠杆静止时的位置如图甲所示,该小组将杠杆右端的平衡螺母调节到最右端后,杠杆的左端仍低于右端,此时应将杠杆左端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)给杠杆两侧分别挂上钩码,改变钩码的数量和悬挂的位置,直到杠杆在水平位置平衡。将左侧钩码对杠杆施加的力记为动力,右侧钩码对杠杆施加的力记为阻力,测量杠杆在水平位置平衡时的动力臂和阻力臂。实验数据如表所示。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
20.0
0.5
20.0
2
0.5
20.0
1.0
10.0
3
0.5
20.0
2.0
5.0
4
1.0
15.0
0.5
30.0
5
1.5
10.0
0.5
30.0
6
3.0
5.0
0.5
30.0
分析表中第1、2、3次实验数据可知,在动力、动力臂一定时,阻力与阻力臂成__________(选填“正比”或“反比”);进一步分析数据可知,杠杆的平衡条件是_______________(用题中字母表示)。
(3)科学小组利用以上实验器材制作了如图乙所示的简易杆秤。将1个钩码固定悬挂在杠杆左侧处,将待测质量的物体悬挂在杠杆右侧(悬挂位置可调节),根据杠杆的平衡条件,可由待测物体的悬挂位置计算待测物体的质量,将计算出的质量数值标记在对应悬挂位置处,即可将杠杆右侧刻度尺改造为能读出待测物体质量的质量刻度尺。杠杆右侧距点越远的位置质量刻度尺上的数值__________(选填“越大”或“越小”)。
(4)小组内有人提出了另一种制作简易杆秤的方案。他将杠杆右侧10 cm处作为待测物体的固定悬挂点,选取固定数量的钩码悬挂在杠杆左侧(悬挂位置可调节),如图丙所示。他也根据杠杆的平衡条件将杠杆左侧刻度尺改造为质量刻度尺,改造前后两刻度尺对比如图丁所示。由图丁可知,该简易杆秤使用了__________个钩码。
(5)图乙方案和图丙方案,哪种能测量重约的一瓶矿泉水的质量?请用数据说明原因。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
19.(2026湖北武汉)如图所示,无人驾驶厢式快递车的后盖板在自身重力和可伸缩的液压杆的作用下,从竖直位置绕转轴缓慢转动到某一位置静止。后盖板是质量分布均匀的长方体合金板,质量为30kg,长为2m。
(1)为后盖板的重心。请在图中画出后盖板所受重力的示意图,并画出它的力臂。
(2)假设液压杆对后盖板的作用力沿方向,当图中后盖板与水平方向夹角为时,转轴到液压杆的距离为0.2m,液压杆对后盖板的作用力为__________N。
(3)后盖板从竖直位置转动到水平位置,重力做功为__________J。
20.(2026江苏常州)1943年抗日战争时期,寨圪塔乡范村成立合作社,成员用扁担挑物资,服务我军民。在展览馆,小华体验用长为2 m的轻质(质量不计)扁担挑物资,如图所示,扁担处于水平静止状态,O为其支点,扁担A端悬挂物体的质量,扁担B端悬挂物体的质量,g取10 N/kg。
(1)设扁担A端受到的力为动力、扁担B端受到的力为阻力,请在图中画出动力、动力臂以及阻力、阻力臂;
(2)求支点O与扁担A端的距离。
考点2 滑轮
1.(2026四川乐山)如图所示,搬运工人用滑轮组提升重500 N的物体。物体提升的高度为20 m,用时200 s。已知动滑轮重100 N,不计绳重及轮与轴间的摩擦。则人对绳子的拉力为________N,拉力做功的功率为________W。
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