全国各地名校2026届九年级（初三）中考物理一轮复习专题13 简单机械（专项训练）试卷含答案

这是一份全国各地名校2026届九年级（初三）中考物理一轮复习专题13 简单机械（专项训练）试卷含答案，共8页。
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc16528" PAGEREF _Tc16528 \h 2
\l "_Tc12947" PAGEREF _Tc12947 \h 5
\l "_Tc21543" PAGEREF _Tc21543 \h 5
\l "_Tc19523" 通关01 力臂、最小动力作图 PAGEREF _Tc19523 \h 5
\l "_Tc16981" 通关02 探究杠杆的平衡条件 PAGEREF _Tc16981 \h 6
\l "_Tc9757" 通关03 利用杠杆的平衡条件计算 PAGEREF _Tc9757 \h 7
\l "_Tc17726" 通关04 杠杆的动态平衡分析 PAGEREF _Tc17726 \h 9
\l "_Tc29467" 通关05 生活中的杠杆 PAGEREF _Tc29467 \h 9
\l "_Tc18360" 通关06 定滑轮和动滑轮的特点和应用 PAGEREF _Tc18360 \h 11
\l "_Tc28538" 通关07 滑轮组的的分析和计算 PAGEREF _Tc28538 \h 12
\l "_Tc1752" 通关08 斜面和轮轴 PAGEREF _Tc1752 \h 14
\l "_Tc22143" PAGEREF _Tc22143 \h 14
\l "_Tc8499" PAGEREF _Tc8499 \h 19
\l "_Tc25418" PAGEREF _Tc25418 \h 19
1．【考查杠杆的分类】如图是春晚舞蹈《青绿腰》的剧照，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂 （选填“大于”“小于”或“等于”）阻力臂；假设动力F方向不变，随着舞者缓缓站起，她会觉得更 （选填“省力”或“费力”）。
2．【考查动滑轮特点、滑轮组相关计算】如图所示是一种用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，装置中滚轴B的作用是 （省力/省距离）。利用该装置提升重600N的物体时，人至少要施加 N拉力。
3．【考查杠杆的动态平衡分析】高架桥是城市化的标志之一，独柱式高架桥有如图（a）所示的单支座式和如图（b）所示的双支座式。从桥梁的稳定性角度考虑，建造桥梁时应选择的支撑方式为 （选填“单”或“双”）支座式。当载重卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻，杠杆的支点是 （选填“左”或“右”）侧支座。如果在两个支座中间再增加一个支座，如图（c）所示，则杠杆的支点位置将 （选填“改变”或“不改变”）。
4．【考查动滑轮、滑轮组的特点和计算】如图所示，是某手摇晾衣架简化示意图。横梁和衣架总重56N，每个动滑轮都重2N，图中有定滑轮 个，动滑轮 个，不计绳重、绳的粗细及轮与轴摩擦，则静止时绳子自由端的拉力F= N。若绳轴的直径是0.1m，手柄逆时针转动10周，可将横梁提升 m。（π取3.14）
5．【考查定滑轮的概念、实质及特点】如图所示是古人拉绳从井中汲卤制盐的场景，装置顶端的简单机械是（ ）
A．定滑轮B．动滑轮C．杠杆D．斜面
6．【考查定滑轮的概念、实质及特点】下图所示的壁雕展示了古人修桥的智慧与匠心。从图中可以看到，两名工匠正在使用滑轮将一块巨石抬起。下列对该滑轮说法正确的是（ ）
A．该滑轮是一个动滑轮
B．使用此滑轮可以省力
C．使用此滑轮可以改变力的方向
D．使用此滑轮可以省功
7．【考查滑轮组的特点、计算】如图所示的装置处于平衡状态，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，在G1和G2下方同时挂上一个相同的重物，则下列描述现象会出现的是（ ）
A．向下运动B．向下运动
C．和保持静止D．滑轮乙向下运动
8．【考查生活中的杠杆、定滑轮的实质和特点】如图所示的机械模型，推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴上，提升重物G。下列说法不正确的是（ ）
A．滑轮A是定滑轮，它的作用是改变力的方向
B．滑轮B为动滑轮，它的作用是省力
C．轴O上缠绕的绳长等于重物上升的高度
D．硬棒CD（或EF）及转轴组成的装置与汽车方向盘的作用相同
9．【考查运用杠杆平衡原理进行计算】在中药房里，药师还在用传统的中药材称量工具——戥秤。如图所示，使用时，将待测药材放在秤盘上，用手拎住秤纽A或B（相当于支点），使秤砣在秤杆上移动，当秤杆水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法正确的是（ ）
A．戥秤依据的是杠杆原理，力臂长的一侧对应的力也较大
B．若使用了磨损的秤砣，则测量值比药材质量真实值小
C．要称50g中药，称量时发现秤砣位于50g刻度时，秤杆右端向上翘起，应减少中药使秤杆恢复水平平衡
D．使用秤纽A的最大测量值比使用秤纽B的最大测量值小
10．【考查滑轮组和功的计算】在九年级物理拓展课上，张翔同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在20s内将450N 的材料提升了 10m。求：
(1)拉力的功率；
(2)动滑轮重力。
通关01 力臂、最小动力作图
1．（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示，钓鱼竿可视为以为支点的杠杆，请在点画出阻力，并画出阻力臂。
2．（2025·山东济宁·二模）如图甲，是力的力臂，在图中画出力的力臂和力；
3．（2025·四川成都·一模）图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）。关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力。请在图乙中画出：在B点关上后备箱盖的最小动力F1和阻力臂L2。
4．（2025·陕西西安·模拟预测）如图甲所示，是一台金属切割机，小王师傅用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在乙图中画出：
①杠杆静止在此位置时，作用在A点的阻力的力臂；
②作用在B点的最小动力。
通关02 探究杠杆的平衡条件
5．（2025·安徽·三模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，使用的钩码质量均相同。
(1)如图甲所示，调节杠杆水平平衡后，在A点挂3个钩码，在B点挂4个钩码，杠杆平衡。再在A、B两点下方同时增挂一个钩码，则杠杆将 （选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”）；
(2)如图乙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡；当弹簧测力计从图乙位置转到图丙位置时，其示数会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
6．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）小明做“探究杠杆的平衡条件”的实验：
(1)当杠杆如图甲所示时，小明应将平衡螺母向 移动，使杠杆在水平位置平衡；
(2)小明使杠杆在水平位置平衡的目的是 ；（答一条即可）
(3)调节杠杆水平平衡后，小明在杠杆的A点挂上两个钩码（每个钩码重1N，杠杆上相邻刻度线距离相等）如图乙，若使其恢复水平位置平衡，可以在 点挂上一个钩码；
(4)如果使用量程为1牛的弹簧测力计在支点左侧施力，应在 点沿着 的方向拉住杠杆。
7．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）小霖和小乐一起作“探究杠杆平衡条件”的实验，实验室提供了如图甲所示的杠杆（支点为O），支架，10个相同的钩码（每个重0.5N）。
(1)如图甲所示，实验开始前，应向 端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
(2)小霖想用重垂线来判断杠杆是否在水平位置平衡，他将重垂线悬挂在O点，当 时，可以判断杠杆在水平位置平衡。
(3)下面是他们完成三次实验后的数据：
分析数据，可以得出的结论是： 。
(4)小乐在第3次实验的基础上，在支点左侧20.0 cm处继续加钩码直到F1为3.5N，如图乙所示，但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。请你说明小明无法让杠杆再次在水平位置平衡的原因。
(5)小乐又用弹簧测力计代替钩码，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图像如图丙所示。图象中每个点与两坐标轴围成的长方形面积 。（选填“相等”或“不等”）。
通关03 利用杠杆的平衡条件计算
8．（2025·安徽·模拟预测）如图是小明同学做俯卧撑时的情形。点A为重心，已知小明双手支撑力F为350N，他自身的重力为 N。
9．（2025·安徽合肥·模拟预测）某弹簧测力计的测量范围为0~5N，为了增大弹簧测力计能够测量物体重力的范围，小聪用质量忽略不计的轻质杠杆制作如图所示的装置，装置分成20等份，在每一个刻度线上打孔，则该装置能测量的最大重力为 N。
10．（2025·安徽宿州·三模）如图所示是用道钉撬撬道钉的情景，道钉撬可视为以O为支点的杠杆，道钉对道钉撬的阻力的大小为4000N，阻力臂为0.06m，杆长为1.2m（图中未画出），斜杆与水平面的夹角为，不计道钉撬自身重力，则撬开道钉的最小动力为 N。
11．（2025·安徽合肥·二模）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图甲所示，在拗石辅助下，人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。桔槔可以等效为图乙所示的杠杆，已知点所挂拗石重力为，两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向，忽略横杆和绳的重力，桔槔平衡时，绳子对B点的拉力等于 N。
12．（2025·河南商丘·三模）如图所示，每个钩码的质量为50g，此时杠杆恰好水平平衡。下列操作之后杠杆仍能保持平衡的是（ ）
A．左右两边钩码各去掉一个
B．左右两边钩码均向左移动一格
C．左边向左移动一格，右边增加一个钩码
D．左右两边钩码各增加一个
通关04 杠杆的动态平衡分析
13．（2025·福建厦门·二模）厦金大桥航道桥主塔有望今年完成主体建设，小恺将其结构简化，抽象成如图模型图，发现：适当增加桥塔的高度，可 （填“增大”或“减小”）斜拉索拉力的力臂，从而 （填“增大”或“减小”）斜拉索的拉力。
14．（2025·安徽淮南·二模）如图所示，一根轻质杠杆的支点为O点，在A端悬挂物体C，在B端用始终竖直向下的拉力F，使B端缓慢下降一小段距离，在此过程中，拉力F的变化情况是 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
15．（2025·安徽铜陵·二模）如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为G的物体，在A端施加力F，当力F从图中实线方向转动到虚线方向的过程中，杠杆始终保持水平位置静止，则下列判断正确的是（ ）
A．杠杆受到的阻力是物体的重力
B．杠杆一直是省力杠杆
C．F大小一直变大
D．F及其力臂的乘积保持不变
通关05 生活中的杠杆
16．（2025·河南·模拟预测）一个小工具，提升大效率。如图所示的食材铡刀，可以用于切玉米、排骨、药材等不易切割的食材，操作简单方便。使用铡刀可以省 （填“力”或“距离”）；将要切断的玉米向连接轴处靠近，所用的力 （填“变大”“变小”或“不变”）。
17．（2025·安徽淮南·模拟预测）赛龙舟是端午节重要的民俗活动之一，如图所示为运动员奋力划桨时的情景，下列工具在使用过程中与“桨”属于同一类型杠杆的是（ ）

A． 托盘天平B． 镊子
C． 核桃夹D． 扳手
18．（2025·湖南长沙·二模）小兰想跟奶奶学习剪纸，请为她挑一把合适的剪刀（ ）
A．B．
C．D．
19．（2025·贵州遵义·模拟预测）公元前400多年，墨子所著《墨经》中提及杠杆原理，墨子将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。比阿基米德还早两百多年。下列杠杆属于“本短标长”的是（ ）
A．钢丝钳B．食品夹
C．钓鱼竿D．筷子
通关06 定滑轮和动滑轮的特点和应用
20．（2025·湖北·三模）汽车上最早的照明工具是煤油灯，煤油在燃烧过程中其 不变（选填“质量”或“体积”或“密度”）；一辆小汽车陷进了泥潭，按如示意图甲、乙两种方式安装滑轮，设用两种不同方式将小汽车拉出泥潭施加的力分别为、，则 （选填“>”“=”或“F2B．C．h=2sD．F1s>Gh
9．（2025·云南昆明·三模）如图所示，将重60N的物体A置于水平地面上，A与水平地面的接触面积为0.01m2，通过细绳将A系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且，，在C端用的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直（物体A未离地），不计绳重，下列说法正确的是（ ）
A．杠杆对物体A的拉力为60N
B．水平地面对物体A的支持力为60N
C．物体A对水平地面的压强为6000Pa
D．当要将A拉离地面时，作用在C端的力至少为20N
10．（2025·陕西西安·模拟预测）小源用多个重为0.5N的钩码、杠杆（每小格为5cm）和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)小源安装好杠杆后，杠杆静止时如图-1所示，此时的杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；通过调节平衡螺母使杠杆水平平衡，这样做的好处是便于测量 。
(2)调节好杠杆后，小源在杠杆两侧不同位置挂上不同数量的钩码，如图-2，此时 （选填“能”或“不能”）再次调节两侧的平衡螺母，使杠杆保持水平。改变钩码数量和悬挂钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡，记录数据如下表所示。分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是 （用表格中的物理量符号表示）。
(3)若图-2中将杠杆左侧钩码增加一个，要使杠杆在水平位置平衡，则可将右侧所挂钩码向右移动 格。
(4)若将右侧的钩码换成了弹簧测力计，用如图-3所示的方式拉杠杆，杠杆始终在水平位置平衡，当弹簧测力计拉力的方向由a变为b后，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
(5)为帮助学生理解力臂，物理老师制作了如图-4所示的“杠杆力臂演示仪”（杠杆自身重力和摩擦不计），杠杆AOB通过O点的螺母固定，并可通过松开螺母调节AOB的夹角，拧紧螺母后杠杆可绕O点自由转动，在A、B两点各悬挂一个物体、且在水平位置平衡。保持OA不动，松开螺母，使OB顺时针旋转到图中位置，再拧紧螺母。若的位置不动，杠杆将沿 时针方向转动。
11．（2025·湖南长沙·二模）小明进行了体育锻炼，下表是他的部分锻炼数据。请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算：（g取）
(1)小明100m跑的平均速度是多大？
(2)小明的质量是50kg，图甲为他做俯卧撑时的示意图，此时，A点是他的重心，请求出此时地面对小明双手的支持力F的大小？
(3)小明用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图如图乙所示。小明每次向下拉动拉杆，使质量为20kg的配重匀速向上升高40cm后，再松手让其自由落下。不计拉杆重、绳重和摩擦，则他某一次向下拉动拉杆的过程中，拉力所做的功是多少？
12．（2025·四川广元·三模）如图所示，一轻质杠杆AB水平放置，O为杠杆的支点，OB长0.8m，OC等于0.2m。在杠杆上用一绳子悬挂质量为2kg，边长为0.1m的正方体物块M于C点。用绳子连接滑轮组与杠杆B端，竖直向上提拉杠杆，每个滑轮重2N。（绳子的伸长度、绳子的重力及绳与轮之间的摩擦均忽略不计，轻质杠杆AB始终水平平衡，g=10N/kg）
(1)求物块M所受重力；
(2)物块M对C点的拉力为18N，则M对水平地面的压强为多少?
(3)若滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，求物块M刚被提离地面时悬挂点C与O点之间距离的最大值。
1．（2025·江苏无锡）如图所示，探究杠杆的平衡条件，调节杠杆水平平衡后，在杠杆的左边20cm处挂2个钩码，在杠杆的右边10cm处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，此时测力计的示数为 N；若测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，则测力计示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是 。
2．（2025·江苏淮安）如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重物，在A端施加竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡。若保持杠杆位置不变，将力F顺时针从AB方向转动到AC方向，则该过程中力F的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”，下同），力F与其力臂的乘积 。作出AC方向上的力F对应的力臂l 。
3．（2025·山东滨州）如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景，用独轮车运输货物时需左右对称，否则不稳定，极易倾倒。下列说法正确的是（ ）
A．独轮车是费力杠杆
B．车上物体的重力为阻力
C．推车人的手越靠近车轮越费力
D．倾倒时，车以车轴为支点转动
4．（2025·陕西）我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是（ ）
A．该滑轮是动滑轮B．该滑轮可以改变施力的方向
C．使用该滑轮可以省功D．提升重力不同的物体时，机械效率不变
5．（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炼肩部肌肉。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
6．（2025·山东德州）“秤砣虽小压千斤”，杆秤是中国最古老的称量工具，是我国的“国粹”之一。如图甲所示，当不挂秤砣时，在O点提起提纽，杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤砣移到B点时，杆秤再次水平平衡，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中A点为杠杆的支点
B．若OB=5OA，则“秤砣”的质量为20g
C．若秤钩再加挂20g物体，秤砣向左移动可使杆秤再次平衡
D．如果“秤砣”磨损，则测量值比真实值偏小
7．（2025·四川攀枝花）如图甲所示为用某搬花神器将花盆抬起时的情景，此时该神器相当于一个绕点转动的杠杆；图乙为该情景的简化示意图，为花盆的重心。请在图乙中画出花盆所受重力的示意图和杠杆所受动力的力臂。
8．（2025·辽宁）某小组在参观古代科技展时，看到一汲水装置——辘轳，如图甲所示。讲解员介绍：辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具，解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。
【质疑与验证】
（1）某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件，该同学自制了一部分器材，进行验证。
（2）该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN，并标出圆心O和均匀的刻度，再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来，在圆心处挖一个洞，然后将圆板安装在铁架台上固定的光滑转轴上，转轴水平且与圆板平面垂直，如图乙所示。
（3）将一组钩码（钩码重均为0.5 N）通过细线悬挂在L点，另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止，如图丙所示。规定能使圆板顺（逆）时针转动的力为动（阻）力。由图丙中的信息得到：动力×动力臂 阻力×阻力臂。
（4）多次调整力和力臂，反复进行实验，记下每一次MN水平且静止时的数据。
（5）处理数据后，发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。
（6）实验中，每次均使MN在水平位置静止，MN应与悬挂钩码的细线 （选填“垂直”或“平行”）；目的是便于测量 。
【反思】
（7）古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以 力。
（8）制造辘轳时，把小轮和大轮半径之比变 可以达到更省力的目的。（不计机械自重和轴的摩擦）
【发现与探索】
（9）该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄，两名同学可以一起提水，于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。
多次实验，数据表格如下：
分析表中数据，得出结论： 。（用表中字母表示）
主题二 力
专题13 简单机械（解析版）
目 录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc30366" PAGEREF _Tc30366 \h 2
\l "_Tc4211" PAGEREF _Tc4211 \h 7
\l "_Tc2472" PAGEREF _Tc2472 \h 7
\l "_Tc20643" 通关01 力臂、最小动力作图 PAGEREF _Tc20643 \h 7
\l "_Tc4051" 通关02 探究杠杆的平衡条件 PAGEREF _Tc4051 \h 10
\l "_Tc21007" 通关03 利用杠杆的平衡条件计算 PAGEREF _Tc21007 \h 12
\l "_Tc5990" 通关04 杠杆的动态平衡分析 PAGEREF _Tc5990 \h 14
\l "_Tc16623" 通关05 生活中的杠杆 PAGEREF _Tc16623 \h 16
\l "_Tc16029" 通关06 定滑轮和动滑轮的特点和应用 PAGEREF _Tc16029 \h 18
\l "_Tc25064" 通关07 滑轮组的的分析和计算 PAGEREF _Tc25064 \h 21
\l "_Tc16760" 通关08 斜面和轮轴 PAGEREF _Tc16760 \h 23
\l "_Tc11042" PAGEREF _Tc11042 \h 25
\l "_Tc26369" PAGEREF _Tc26369 \h 33
\l "_Tc21247" PAGEREF _Tc21247 \h 33
1．【考查杠杆的分类】如图是春晚舞蹈《青绿腰》的剧照，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂 （选填“大于”“小于”或“等于”）阻力臂；假设动力F方向不变，随着舞者缓缓站起，她会觉得更 （选填“省力”或“费力”）。
【答案】 小于 省力
【详解】[1]若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆的动力臂小于阻力臂；
[2]假设动力F方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓缓站起，阻力臂长度慢慢变小，因此她会觉得更省力。
2．【考查动滑轮特点、滑轮组相关计算】如图所示是一种用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，装置中滚轴B的作用是 （省力/省距离）。利用该装置提升重600N的物体时，人至少要施加 N拉力。
【答案】 省力 120
【详解】[1]由图可知，装置中滚轴B相当于动滑轮，省力，费距离。
[2]由图可知，绳子的股数
则至少需要的拉力为
3．【考查杠杆的动态平衡分析】高架桥是城市化的标志之一，独柱式高架桥有如图（a）所示的单支座式和如图（b）所示的双支座式。从桥梁的稳定性角度考虑，建造桥梁时应选择的支撑方式为 （选填“单”或“双”）支座式。当载重卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻，杠杆的支点是 （选填“左”或“右”）侧支座。如果在两个支座中间再增加一个支座，如图（c）所示，则杠杆的支点位置将 （选填“改变”或“不改变”）。
【答案】 双 右 不改变
【详解】[1]从桥梁的稳定性角度考虑，双支座式能更好地分散力，使桥梁更稳定，所以应选择双支座式。
[2]当载重卡车在双支座式高架桥右侧行驶时，桥面有向右侧翻的趋势，桥面将以右侧支座为转动支点发生侧翻。
[3]在题干所述的“载重卡车在最右侧行驶导致桥面侧翻”的情境下，杠杆的支点是右侧支座。即使在中间增加一个支座，当最右侧的负载足够大时，桥面依然会以最右侧的支座为支点发生侧翻，左侧和中间的支座都会被翘起。因此，在此特定情境下，杠杆的支点位置不改变。
4．【考查动滑轮、滑轮组的特点和计算】如图所示，是某手摇晾衣架简化示意图。横梁和衣架总重56N，每个动滑轮都重2N，图中有定滑轮 个，动滑轮 个，不计绳重、绳的粗细及轮与轴摩擦，则静止时绳子自由端的拉力F= N。若绳轴的直径是0.1m，手柄逆时针转动10周，可将横梁提升 m。（π取3.14）
【答案】 4 2 15N 0.785
【详解】[1][2]动滑轮的轴可随物体一起移动，定滑轮的轴只能转动，不能随物体一起移动，图中横梁上的2个滑轮为动滑轮，其余4个滑轮为定滑轮。
[3]不计绳重、绳的粗细及轮与轴摩擦，从图中可知，则静止时绳子自由端的拉力
[4]若绳轴的直径是0.1m，手柄逆时针转动10周，绳子自由端移动的距离
可将横梁提升
5．【考查定滑轮的概念、实质及特点】如图所示是古人拉绳从井中汲卤制盐的场景，装置顶端的简单机械是（ ）
A．定滑轮B．动滑轮C．杠杆D．斜面
【答案】A
【详解】古人拉绳从井中汲卤制盐，由图可知，装置顶端是一个周边有槽，并可以绕轴转动的轮子，因此是滑轮，因为使用时，滑轮的位置固定不变，因此是定滑轮。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．【考查定滑轮的概念、实质及特点】下图所示的壁雕展示了古人修桥的智慧与匠心。从图中可以看到，两名工匠正在使用滑轮将一块巨石抬起。下列对该滑轮说法正确的是（ ）
A．该滑轮是一个动滑轮
B．使用此滑轮可以省力
C．使用此滑轮可以改变力的方向
D．使用此滑轮可以省功
【答案】C
【详解】A.该滑轮的轴固定不动，属于定滑轮（动滑轮的轴随物体运动），故A错误；
B.定滑轮的特点是不省力，只能改变力的方向，故B错误；
C.定滑轮的核心作用是改变力的方向，工匠通过滑轮可将向下的拉力转换为向上提升巨石的力，故C正确；
D.根据功的原理，任何机械都不能省功，定滑轮也不例外，故D错误；
故本题选C。
7．【考查滑轮组的特点、计算】如图所示的装置处于平衡状态，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，在G1和G2下方同时挂上一个相同的重物，则下列描述现象会出现的是（ ）
A．向下运动B．向下运动
C．和保持静止D．滑轮乙向下运动
【答案】B
【详解】如图，装置处于平衡状态，绳端的拉力大小；动滑轮上有两根绳承担物重，，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，，由此可得；
在、下方同时挂上一个相同的重物，绳端的拉力大小
动滑轮下物体的重力
动滑轮受到向上的拉力
对比以上两式可知，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，G2向下运动，G1向上运动，滑轮乙向上运动，故B符合题意，ACD不符合题意；
故选B。
8．【考查生活中的杠杆、定滑轮的实质和特点】如图所示的机械模型，推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴上，提升重物G。下列说法不正确的是（ ）
A．滑轮A是定滑轮，它的作用是改变力的方向
B．滑轮B为动滑轮，它的作用是省力
C．轴O上缠绕的绳长等于重物上升的高度
D．硬棒CD（或EF）及转轴组成的装置与汽车方向盘的作用相同
【答案】B
【详解】D．推动硬棒CD，使它们在水平面内绕轴O转动，支点在O点，动力臂大于阻力臂是省力杠杆，与汽车方向盘的作用相同都是省力杠杆，故D正确，不符合题意；
AB．在重物提升的过程中滑轮A、B位置均固定不变，所以两滑轮均为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，不能省力，故B错误，符合题意，A正确，不符合题意；
C．因为A、B均为定滑轮，绳端的速度与重物提升的速度相同，所以重物上升过程中，轴O上缠绕的绳长等于重物上升的高度，故C正确，不符合题意。
故选B。
9．【考查运用杠杆平衡原理进行计算】在中药房里，药师还在用传统的中药材称量工具——戥秤。如图所示，使用时，将待测药材放在秤盘上，用手拎住秤纽A或B（相当于支点），使秤砣在秤杆上移动，当秤杆水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法正确的是（ ）
A．戥秤依据的是杠杆原理，力臂长的一侧对应的力也较大
B．若使用了磨损的秤砣，则测量值比药材质量真实值小
C．要称50g中药，称量时发现秤砣位于50g刻度时，秤杆右端向上翘起，应减少中药使秤杆恢复水平平衡
D．使用秤纽A的最大测量值比使用秤纽B的最大测量值小
【答案】C
【详解】A．戥秤依据杠杆原理 ，力臂长的一侧对应的力更小，故A错误；
B．磨损的秤砣质量变小，根据杠杆平衡条件，为使杠杆平衡，秤砣需向远端移动，测量值会大于真实值，故B错误；
C．秤杆右端向上翘起，说明药材质量大于50g，应减少中药使秤杆平衡，故C正确；
D．使用秤纽A时，药材的力臂更短，秤砣对应的最大力臂增大，秤砣重力不变，根据杠杆平衡条件，最大测量值更大，故D错误。
故选 C。
10．【考查滑轮组和功的计算】在九年级物理拓展课上，张翔同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在20s内将450N 的材料提升了 10m。求：
(1)拉力的功率；
(2)动滑轮重力。
【答案】(1)
250W
(2)
300N
【详解】（1）由图可知，该滑轮组有3段绳子承担物重，即。绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力的功率为
（2）不计绳重和摩擦，根据滑轮组的省力特点，拉力F与物重、动滑轮重之间的关系为，可得
通关01 力臂、最小动力作图
1．（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示，钓鱼竿可视为以为支点的杠杆，请在点画出阻力，并画出阻力臂。
【答案】
【详解】从B点开始，沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并在线段末尾标上F2，即为阻力示意图； 从支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l2。如图所示：
2．（2025·山东济宁·二模）如图甲，是力的力臂，在图中画出力的力臂和力；
【答案】
【详解】做力Fl的延长线，过支点O做力F1作用线的垂线段l1，则线段l1为力F1的力臂；过力臂l2的末端，作垂直于l2的直线，与杠杆OA的交点为力F2的作用点，方向斜向右上方，如图所示：
3．（2025·四川成都·一模）图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱盖重）。关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图：O是支点，F2是液压杆作用在A点的阻力。请在图乙中画出：在B点关上后备箱盖的最小动力F1和阻力臂L2。
【答案】
【详解】过支点作的作用线的垂线，该垂线段为力臂。根据杠杆的平衡条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长；由图可知，OB作为动力臂最长，最省力，阻力方向向上，因此动力方向向下，如图所示：
4．（2025·陕西西安·模拟预测）如图甲所示，是一台金属切割机，小王师傅用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在乙图中画出：
①杠杆静止在此位置时，作用在A点的阻力的力臂；
②作用在B点的最小动力。
【答案】
【详解】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在B点，因此OB作为动力臂L1时最长；
图中阻力F2使杠杆逆时针转动，因动力和阻力使杠杆转动的方向相反，所以动力应使杠杆顺时针转动，则动力F1的方向应该向下，过B点作垂直于OB向下的力，即为最小动力F1的示意图，如下图
通关02 探究杠杆的平衡条件
5．（2025·安徽·三模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，使用的钩码质量均相同。
(1)如图甲所示，调节杠杆水平平衡后，在A点挂3个钩码，在B点挂4个钩码，杠杆平衡。再在A、B两点下方同时增挂一个钩码，则杠杆将 （选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”）；
(2)如图乙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡；当弹簧测力计从图乙位置转到图丙位置时，其示数会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】(1)左端下沉
(2)变大
【详解】（1）设杠杆的每一格长度L，每个钩码的重力为 G；再在A、B两点下方同时增挂一个钩码时，则左边力与力臂乘积为4G×4L=16GL
右边力与力臂乘积为5G×3L=15GL
因为16GL>15GL，所以杠杆左端下沉。
（2）若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡；当弹簧测力计从图乙位置转到图丙位置时，拉力的力臂逐渐减小，阻力和阻力臂的乘积不变，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计示数将变大。
6．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）小明做“探究杠杆的平衡条件”的实验：
(1)当杠杆如图甲所示时，小明应将平衡螺母向 移动，使杠杆在水平位置平衡；
(2)小明使杠杆在水平位置平衡的目的是 ；（答一条即可）
(3)调节杠杆水平平衡后，小明在杠杆的A点挂上两个钩码（每个钩码重1N，杠杆上相邻刻度线距离相等）如图乙，若使其恢复水平位置平衡，可以在 点挂上一个钩码；
(4)如果使用量程为1牛的弹簧测力计在支点左侧施力，应在 点沿着 的方向拉住杠杆。
【答案】(1)左
(2)此时力臂在杠杆上，便于直接测量
(3)E
(4) C 竖直向上
【详解】（1）由图甲可知，杠杆往右偏，所以向左移动平衡螺母。使杠杆在水平位置平衡。
（2）杠杆在水平位置平衡，钩码对杠杆的力竖直向下，则力臂在杠杆上，便于直接测量力臂的大小。
（3）由杠杆平衡条件可得
解得，即在E点挂一个钩码。
（4）[1][2]由杠杆平衡条件可得
解得，所以在C点沿竖直向上的方向拉住杠杆。
7．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）小霖和小乐一起作“探究杠杆平衡条件”的实验，实验室提供了如图甲所示的杠杆（支点为O），支架，10个相同的钩码（每个重0.5N）。
(1)如图甲所示，实验开始前，应向 端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
(2)小霖想用重垂线来判断杠杆是否在水平位置平衡，他将重垂线悬挂在O点，当 时，可以判断杠杆在水平位置平衡。
(3)下面是他们完成三次实验后的数据：
分析数据，可以得出的结论是： 。
(4)小乐在第3次实验的基础上，在支点左侧20.0 cm处继续加钩码直到F1为3.5N，如图乙所示，但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。请你说明小明无法让杠杆再次在水平位置平衡的原因。
(5)小乐又用弹簧测力计代替钩码，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图像如图丙所示。图象中每个点与两坐标轴围成的长方形面积 。（选填“相等”或“不等”）。
【答案】(1)右
(2)0刻度线与重垂线重合
(3)FILI=F2L2
(4)见解析
(5)相等
【详解】（1）杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，故应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）1小霖将重垂线悬挂在O点，当重垂线与杠杆垂直时，说明杠杆在水平位置平衡。因为重垂线总是竖直向下的，若杠杆水平，重垂线就与杠杆垂直。
（3）第1次实验： F1L1=1N×10cm=10N⋅cm，F2L2=2N×5cm=10N⋅cm
第2次实验：F1L1=2N×15cm=30N⋅cm，F2L2=3N×10cm=30N⋅cm
第3次实验：F1L1=2.5N×20cm=50N⋅cm，F2L2=2N×25cm=50N⋅cm
分析数据，可以得出的结论是：杠杆平衡时，动力×动力臂 = 阻力×阻力臂（或F1​L1=F2L2）。
（4）由题意可知，第4次实验动力为F1=3.5N,动力臂L1=20.0cm，F1L1=3.5N×20.0cm=70.0N·cm；支点右侧力和力臂乘积的最大值F2L2=3×0.5N×30.0cm=45.0N·cm”“=”或“
【详解】[1]密度是物质的特性，与质量无关，煤油在燃烧过程中其质量和体积变小，但密度不变。
[2]甲中使用的是定滑轮，不省力，但能改变用力的方向；乙中使用的是动滑轮，可以省力，故。
21．（2025·福建宁德·一模）如图所示小明匀速提升重物时，所用的是 滑轮；物体重为100N，滑轮重20N，不计绳重和摩擦力，则手的拉力为 N。
【答案】 动 60
【详解】[1]使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮，如图所示小明匀速提升重物时，所用的是动滑轮。
[2]图中，承担物重的绳子股数为n=2，不计绳重和摩擦力，则手的拉力为
22．（2025·上海长宁·二模）如图所示，分别用力F1、F2匀速提升相同质量的物体。其中可以看作省力杠杆的是图 中的滑轮【选填“（a）”或“（b）”】；此过程中，物体的 不变（选填“动能”“重力势能”或“机械能”）；不计滑轮重及摩擦，若拉力F1的大小为20牛，则拉力F2的大小为 牛。
【答案】 （b） 动能 10
【详解】[1][2][3]图（a）中的滑轮为定滑轮，不能省力，拉力F1的等于物重G，即F1=G=20N
图（b）中的滑轮为动滑轮，其实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，因此，可以省一半的力；若不计滑轮重及摩擦
如图所示，分别用力F1、F2匀速提升相同质量的物体，此过程中，物体的质量和速度都不变，即动能不变。
23．（2025·山东菏泽·二模）图是甲、乙两个滑轮使用方法的示意图。下列说法不正确的是（ ）
A．甲滑轮是动滑轮
B．使用甲滑轮时，如果不计绳重和摩擦，就可以省一半的力
C．乙滑轮是定滑轮，使用时可以改变力的方向，但不能省力
D．甲图中绳端移动的距离是物体移动距离的二倍
【答案】B
【详解】A．甲滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，故A正确，不符合题意；
B．使用动滑轮时，只有在不计绳重、摩擦和动滑轮重力的情况下，才可以省一半的力，若考虑动滑轮重力，则拉力大于物体重力的一半，故B错误，符合题意；
C．乙滑轮的轴固定不动，是定滑轮，使用时可以改变力的方向，但不能省力，故C正确，不符合题意；
D．甲图中是动滑轮，绳端移动的距离是物体移动距离的二倍，故D正确，不符合题意。
故选B。
24．（2025·河南郑州·二模）如图，图甲中用水平拉力F1拉着重为G的物体在水平面上匀速直线运动，图乙中水平拉力通过滑轮拉着该物体，也在同一水平面上匀速直线运动，两次物块速度相同。不计滑轮重、绳重及滑轮处的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中物体受到的摩擦力为
B．图乙中使用滑轮是为了改变力的方向
C．拉力的大小等于拉力的二倍
D．拉力的功率大于拉力的功率
【答案】C
【详解】A．图甲中物体在水平面上匀速直线运动，水平方向受到的拉力F1与摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即f=F1；而G是物体的重力，作用在竖直方向，与摩擦力无关，故A错误；
B．图乙中使用的是动滑轮，动滑轮的特点是能省力但不能改变力的方向，故B错误；
C．两图中物体对水平面的压力和接触面粗糙程度相同，因此受到的摩擦力f大小相等；图乙中动滑轮省一半力，即，而图甲中F1=f，所以F1=2F2，故C正确；
D．由C可知F1=2F2，且两次物体速度相同，图甲中拉力F1移动速度等于物体速度，图乙中拉力F2移动速度是物体速度的2倍（因为动滑轮绳子自由端移动速度是物体速度的2倍）；根据功率公式P=Fv，F1的功率P1=F1v
F2的功率
因此两者功率相等，故D错误。
故选C。
通关07 滑轮组的的分析和计算
25．（2025·云南昆明·三模）如图是用滑轮组提升重物的示意图，重物的重力为100N，每个滑轮重20N。在匀速竖直提升的过程中，重物上升的速度大小为0.4m/s，绳重及摩擦均忽略不计。则绳子自由端的拉力为 N；拉力F做功的功率为 W。
【答案】 40 48
【详解】[1]由图可知，滑轮组绳子段数为3，绳重及摩擦均忽略不计，滑轮组中绳子自由端拉力与物重的关系为
故绳子自由端的拉力为
[2]绳子自由端的速度为
拉力F做功的功率为
26．（2025·福建龙岩·模拟预测）如图所示，物体A重100N，物体B重10N，此时A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计滑轮组中的摩擦、绳重及滑轮重），那么物体A与水平面间的摩擦力是 N，10s内物体A受到的拉力做功的功率 W。
【答案】 20 4
【详解】[1]不计摩擦、绳重及滑轮重，由图可知，绳子段数n=2，绳端对物体A的拉力为F=GB=10N
对A受力分析可知，物体A受到的水平向左的摩擦力为f=2F=2×10N=20N
[2]vA=0.2m/s，则物体B下滑的速度为vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s
10s内绳子自由端移动的距离为s=vBt=0.4m/s×10s=4m
则10s内，使物体A向右运动的拉力做功为W=Fs=10N×4m=40J
10s内物体A受到的拉力做功的功率为
27．（2025·广东汕头·一模）小海利用家里衣架、瓶子等物品进行实验探究，如图甲他将原来处于静止的小卡片扭转一个角度，松手后，小卡片的运动状态 （选填“会”或“不会”）改变，此时衣架起到了类似于 滑轮的作用。接着他用衣架和细线组装成图乙，当细线被拉下时，水瓶上升 。
【答案】 会 定 0.12
【详解】[1]小卡片原来静止，扭转一个角度后，小卡片受到的两个拉力不在同一直线上，不再平衡，所以松手后，小卡片的运动状态会改变。
[2]衣架在实验中不能省力，但可以改变力的方向的作用，因此类似于定滑轮的作用。
[3]由图乙可知，该滑轮组中承担物重的绳子段数n=5。根据滑轮组的特点，绳子自由端移动的距离s与物体上升高度h的关系为s=nh，已知s=0.6m，则
28．（2025·甘肃白银·三模）在小区改造中，工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为360N的货物，其中滑轮 选填“A”或“B”可以起到省力的作用；不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦，则绳子自由端的拉力为 N。
【答案】 A 180
【详解】[1]由图可知，A滑轮随物体一起移动，是动滑轮，动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向。
[2]由图可知，，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦，绳子自由端的拉力为
29．（2025·陕西西安·模拟预测）某施工现场的建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。电动机对绳子的拉力为1200N，30s内将重为2000N的水泥提升了12m。（g取10N/kg，不计绳重和摩擦以及滑轮的重力）
(1)绳子自由端移动的速度是多少？
(2)吊篮的重力是多少？
【答案】(1)0.8m/s
(2)400N
【详解】（1）由图可知，该滑轮组由2段绳子承担总重，即。水泥在30s内被提升了12m，即物体上升的高度。绳子自由端移动的距离
绳子自由端移动的速度
（2）不计绳重、摩擦以及滑轮的重力，电动机对绳子的拉力与总重力的关系为：
将相关数据代入得：
解得，吊篮的重力：
通关08 斜面和轮轴
30．（2025·广东·模拟预测）《齐民要术》中记载：“井浅用桔槔，井深用辘轳”。如图所示，辘轳是一个 （填简单机械名称），相当于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；将桶中的水尽量装满一些， （选填“能”或“不能”）提高该装置的机械效率。
【答案】 轮轴 省力 能
【详解】[1][2]辘轳是一种轮轴，因为轮（大轮）的半径大于轴（小轮）的半径，所以辘轳相当于省力杠杆。
[3]使用该机械是为了提水，因此对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，将桶中的水尽量装满一些，可以增大所做的有用功，而桶的重力不变，额外功不变，故将桶中的水尽量装满一些能提高装置的机械效率。
31．（2025·吉林松原·模拟预测）如图所示的桔槔是我国古代人民发明的一种提水工具，实际上它就是一种 （填简单机械名称），由于其一端配有重物，所以人们提起水桶时，所用的力 （选填“大于”“等于”或“小于”）水桶和水的总重力；工人用木板搭斜坡将货物推上汽车车厢，木板搭的斜坡相当于简单机械中的 ，使用这种简单机械的优点是可以省 。
【答案】 杠杆 小于 斜面 力
【详解】[1]桔槔的结构是一根横杆，中间或一端有支点，另一端挂重物，水桶挂在杆的另一端或靠近人这一端。 它是一种利用杠杆原理的工具，所以属于杠杆。
[2]由图知，往上提水时，因为有另一端的重物帮忙，所以人所用的力比水和桶的总重力小。
[3][4]用木板搭斜坡将货物推上汽车车厢，木板搭的斜坡相当于简单机械中的斜面，使用斜面时，通过增大运动距离，可以减小所需施加的力，因此优点是省力。
32．（2025·江西赣州·二模）如图所示，旋转楼梯的核心力学结构可简化为简单机械中的螺旋斜面，使用此类机械上楼可以省 （选填“距离”“力”或“功”）。梯面采用颗粒化防滑设计，使它与鞋底的接触面更粗糙，从而 摩擦力（选填“增大”或“减小”）。
【答案】 力 增大
【详解】[1]使用螺旋斜面（属于简单机械中的斜面）上楼，根据简单机械的特点，使用斜面可以省力，但费距离，且不能省功。
[2]梯面采用颗粒化防滑设计，使接触面更粗糙。根据影响摩擦力大小的因素，在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力增大。
1．（2025·北京·模拟预测）如图所示，杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动，其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5N的钩码，在 点挂 个重均为0.5N的钩码，或在 点施加至少为 N的力，杠杆仍能保持水平平衡。
【答案】 B 3 B 1.5
【详解】[1][2]设杠杆上每格的长度为l，在B点所挂钩码的数量为n，根据杠杆平衡的条件可知，代入数据得
解得
[3][4]由图可知，除了在B点挂钩码可使杠杆平衡，还可以在C点施加向上的拉力使杠杆平衡，要使施加的动力最小，需要让动力臂最大，因此可以在C点竖直向上施加力，根据杠杆平衡的条件可得，代入数据得
解得
2．（2025·安徽黄山·模拟预测）如图所示，杠杆放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽中，杠杆能以凹槽两端的点或点为支点在竖直平面内转动，已知，左端物体所受的重力为。为使杠杆保持水平平衡，拉力的最大值和最小值之比为 。（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）
【答案】
【详解】杠杆能以凹槽两端的点或点为支点在竖直平面内转动，根据杠杆平衡知识可知，当动力臂越大时，动力越小，即拉力越小。由图可知，当点为支点时动力臂最大，则此时
最小拉力为
当动力臂越大时，动力越大，即拉力越大，由图可知，当D点为支点时动力臂最小，则此时
最大拉力为
则拉力的最大值和最小值之比为
3．（2025·安徽亳州·模拟预测）如图所示，OB为可绕O点转动的轻质杠杆，在A点处悬挂一个重为30N的小球，其中OA=0.4m，若在B点处斜向左上方30°施加大小为40N的力F，恰好能使杠杆在图示位置保持水平静止状态，则AB的长度为 m。（不计摩擦）
【答案】0.2
【详解】由题图可知，阻力（大小等于小球的重力G）的力臂为OA，F的力臂为
杠杆处于静止状态，则有
即
代入数据可得
解得
4．（2025·安徽淮北·三模）早在3000多年前我们的祖先就设计了辘轳。辘轳通常用于从水井中提水，如图甲所示。某辘轳可简化成杠杆，如图乙所示，。某人将总质量为40kg的水和桶从井中匀速提起，他在摇把末端施加的力至少为 。
【答案】100
【详解】水和桶对绳子的拉力为
辘轳实质为可以连续转动的杠杆，，根据杠杆的平衡条件可得
解得。
5．（2025·湖南长沙·三模）如图是古代舂（chōng）米（舂米就是把稻谷去壳，做成白米）时的场景，舂米装置可视为杠杆，下列工具正常使用时，与舂米装置属于同类杠杆的是（ ）
A．订书机B．瓶起子C．筷子D．定滑轮
【答案】C
【详解】如图所示该舂米装置在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
A．订书机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
故选C。
6．（2025·吉林长春·二模）端午节前夕，为营造祥和喜庆的节日氛围，在公园等地安装了彩灯，安装彩灯过程中启用了如图所示的大型吊车，下列说法中不正确的是（ ）
A．吊车的起重臂是一个费力杠杆B．吊车起重臂下方的滑轮是动滑轮
C．支腿盘的作用是减少吊车对地面的压力D．伸长起重臂可能会导致吊车翻车
【答案】C
【详解】A．吊车的起重臂的动力臂比阻力臂短，是一个费力杠杆，故A正确，不符合题意；
B．滑轮随重物一起上升的滑轮是动滑轮，吊车起重臂下方的滑轮是动滑轮，故B正确，不符合题意；
C．支腿盘的作用是增大受力面积，减少吊车对地的压强，同时增大稳度，故C错误，符合题意；
D．如果吊臂伸出过长，增大了阻力臂，在阻力不变的情况下，阻力和阻力臂的乘积大于动力和动力臂的乘积，吊车就翻倒，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．（2025·辽宁大连·模拟预测）如图甲所示的水桶提手上安有较粗管状手柄，既可以手握手柄提起水桶，也可以用绳子绕过提手（虚框内放水桶），按乙图方式工作。下列说法正确的是（ ）
A．按乙图方式提水时，可以省力
B．手柄较粗是为了增大对手的压强
C．乙图方式匀速提水时，水桶机械能不变
D．水桶静止时合力不为0
【答案】A
【详解】A．按乙图方式提水时，手柄相当于一个动滑轮，水桶有两股绳子承担，在不考虑摩擦力的情况，拉力等于水桶重力的一半，故A正确；
B．提水时压力一定，由压强知，手柄较粗可以增大受力面积，减小压强，故B错误；
C．乙图方式匀速提水时，水桶的速度和质量不变，动能不变，水桶的位置升高，重力势能增大，水桶的机械能包括动能与势能之和，所以水桶的机械能变大，故C错误；
D．水桶静止时，处于平衡状态，水桶受到平衡力的作用，合力为零，故D错误。
故选A。
8．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）同学们用如图所示的装置研究动滑轮的特点，用手拉动1弹簧测力计匀速竖直上升，两测力计的示数分别是F1和F2，物体上升的高度为h，1弹簧测力计上升的高度为s，重物重力比动滑轮重力大，下列相关说法正确的是（ ）
A．F1>F2B．C．h=2sD．F1s>Gh
【答案】D
【详解】A．由图可知，两个弹簧测力计拉同一个动滑轮上两侧的同一根绳子，当用手拉动1弹簧测力计匀速竖直上升时，由动滑轮的特点可知，两个弹簧测力计的拉力相等，即两个弹簧测力计的示数F1=F2。故A错误；
B．不计绳重和摩擦，由上述分析可知，
若考虑绳重和摩擦时，F1会更大。故B错误；
C．由图可知，n=2，由动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的2倍，即s=2h，故C错误；
D．用动滑轮提升重物时，所做有用功W有用=Gh，所做总功W总=F1s。提升重物时需克服动滑轮的重力、绳重和摩擦做额外功，则W总>W有用，即F1s>Gh。故D正确。
故选D。
9．（2025·云南昆明·三模）如图所示，将重60N的物体A置于水平地面上，A与水平地面的接触面积为0.01m2，通过细绳将A系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且，，在C端用的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直（物体A未离地），不计绳重，下列说法正确的是（ ）
A．杠杆对物体A的拉力为60N
B．水平地面对物体A的支持力为60N
C．物体A对水平地面的压强为6000Pa
D．当要将A拉离地面时，作用在C端的力至少为20N
【答案】D
【详解】A．杠杆对物体A的拉力等于物体A对杠杆的拉力，根据杠杆平衡原理可知，拉力为，故A错误；
B．物体重力为60N，杠杆对物体A的拉力为30N，则水平地面对物体A的支持力为，故B错误；
C．物体A对水平地面的压力等于水平地面对物体A的支持力，则物体A对水平地面的压强为，故C错误；
D．当要将A拉离地面时，拉力等于物体的重力60N。则作用在B端的拉力为60N，根据杠杆平衡原理，作用在C端的力至少为，故D正确。
故选D。
10．（2025·陕西西安·模拟预测）小源用多个重为0.5N的钩码、杠杆（每小格为5cm）和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)小源安装好杠杆后，杠杆静止时如图-1所示，此时的杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；通过调节平衡螺母使杠杆水平平衡，这样做的好处是便于测量 。
(2)调节好杠杆后，小源在杠杆两侧不同位置挂上不同数量的钩码，如图-2，此时 （选填“能”或“不能”）再次调节两侧的平衡螺母，使杠杆保持水平。改变钩码数量和悬挂钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡，记录数据如下表所示。分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是 （用表格中的物理量符号表示）。
(3)若图-2中将杠杆左侧钩码增加一个，要使杠杆在水平位置平衡，则可将右侧所挂钩码向右移动 格。
(4)若将右侧的钩码换成了弹簧测力计，用如图-3所示的方式拉杠杆，杠杆始终在水平位置平衡，当弹簧测力计拉力的方向由a变为b后，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
(5)为帮助学生理解力臂，物理老师制作了如图-4所示的“杠杆力臂演示仪”（杠杆自身重力和摩擦不计），杠杆AOB通过O点的螺母固定，并可通过松开螺母调节AOB的夹角，拧紧螺母后杠杆可绕O点自由转动，在A、B两点各悬挂一个物体、且在水平位置平衡。保持OA不动，松开螺母，使OB顺时针旋转到图中位置，再拧紧螺母。若的位置不动，杠杆将沿 时针方向转动。
【答案】(1) 平衡 力臂
(2) 不能
(3)2
(4)变大
(5)逆
【详解】（1）[1]杠杆平衡状态指处于静止状态或匀速转动状态，图-1中杠杆静止，故此时处于平衡状态。
[2]调节杠杆水平平衡，作用力方向与力臂垂直，力臂与杠杆重合，便于直接测量力臂。
（2）[1]平衡螺母仅用于杠杆空载时调平，挂钩码后，不能调节平衡螺母。
[2]分析数据：
可得平衡条件为。
（3）图-2中，设每个钩码重力为G，左侧原有3个钩码（3G）、力臂2格；增加1个后，左侧为4G、力臂2格。右侧原有2个钩码（2G），力臂为2格，设向右移动n格，力臂变为格。由有​
解得。
（4）拉力方向由a变b，动力臂变短，由可知，动力臂减小则动力变大。
（5）OB顺时针旋转后，的力臂变短，而​的力臂不变，因此​，杠杆将逆时针转动。
11．（2025·湖南长沙·二模）小明进行了体育锻炼，下表是他的部分锻炼数据。请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算：（g取）
(1)小明100m跑的平均速度是多大？
(2)小明的质量是50kg，图甲为他做俯卧撑时的示意图，此时，A点是他的重心，请求出此时地面对小明双手的支持力F的大小？
(3)小明用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图如图乙所示。小明每次向下拉动拉杆，使质量为20kg的配重匀速向上升高40cm后，再松手让其自由落下。不计拉杆重、绳重和摩擦，则他某一次向下拉动拉杆的过程中，拉力所做的功是多少？
【答案】(1)6.25m/s
(2)300N
(3)80J
【详解】（1）小明100m跑的时间是16s，则小明100m跑的平均速度
（2）小明的重力
根据杠杆平衡条件可得，地面对小明双手的支持力
（3）图中均为定滑轮，则绳子自由端移动距离为
不计拉杆重、绳重和摩擦，则每次向下拉动拉杆的拉力
则他某一次向下拉动拉杆的过程中，拉力所做的功
12．（2025·四川广元·三模）如图所示，一轻质杠杆AB水平放置，O为杠杆的支点，OB长0.8m，OC等于0.2m。在杠杆上用一绳子悬挂质量为2kg，边长为0.1m的正方体物块M于C点。用绳子连接滑轮组与杠杆B端，竖直向上提拉杠杆，每个滑轮重2N。（绳子的伸长度、绳子的重力及绳与轮之间的摩擦均忽略不计，轻质杠杆AB始终水平平衡，g=10N/kg）
(1)求物块M所受重力；
(2)物块M对C点的拉力为18N，则M对水平地面的压强为多少?
(3)若滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，求物块M刚被提离地面时悬挂点C与O点之间距离的最大值。
【答案】(1)20N
(2)200Pa
(3)0.48m
【详解】（1）根据公式可知，物块M所受重力为
（2）物块M处于静止状态，受力平衡，在竖直方向上受到向下的重力和向上的拉力、支持力是平衡力，则，所以地面对物块M的支持力为
地面对物块M的支持力和物块M对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，根据公式可知，物块M对地面的压强为
（3）由图可知，滑轮组线段数为2，因为滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，滑轮重2N，根据公式可知，杠杆B端的力为
根据杠杆平衡条件可知，
当物块M刚被提离地面时，，即
得
1．（2025·江苏无锡）如图所示，探究杠杆的平衡条件，调节杠杆水平平衡后，在杠杆的左边20cm处挂2个钩码，在杠杆的右边10cm处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，此时测力计的示数为 N；若测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，则测力计示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是 。
【答案】 2 变大 测力计的拉力的力臂变小
【详解】[1]此时测力计的分度值为0.1N，示数为2N。
[2][3]若测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，此时测力计的拉力的力臂变小，钩码对杠杆的拉力及其力臂不变，由杠杆平衡条件得，测力计示数会变大。
2．（2025·江苏淮安）如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重物，在A端施加竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡。若保持杠杆位置不变，将力F顺时针从AB方向转动到AC方向，则该过程中力F的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”，下同），力F与其力臂的乘积 。作出AC方向上的力F对应的力臂l 。
【答案】 变大 不变 /
【详解】[1][2]由图可知，杠杆在水平位置平衡时，重物对杠杠的拉力为阻力，OA中点到O点的距离为阻力臂。当力F从AB方向（竖直向上，此时动力臂为OA的长度）顺时针转动到AC方向时，动力臂逐渐变小。由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，则力F变大；阻力和阻力臂乘积不变，力F与其力臂的乘积不变。
[3]延长力F的作用线，过支点O作力F作用线的垂线段，该垂线段就是力F对应的力臂l，如图所示：
或
3．（2025·山东滨州）如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景，用独轮车运输货物时需左右对称，否则不稳定，极易倾倒。下列说法正确的是（ ）
A．独轮车是费力杠杆
B．车上物体的重力为阻力
C．推车人的手越靠近车轮越费力
D．倾倒时，车以车轴为支点转动
【答案】C
【详解】A．独轮车在使用中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误；
B．车上物体和车的重力之和会阻碍杠杆的转动，故为阻力，故B错误；
C．推车人的手越靠近车轮，动力臂越短越费力，故C正确；
D．杠杆可以绕其转动的点就叫支点，独轮车左右倾倒时，是以地面为支点转动，故D错误。
故选C。
4．（2025·陕西）我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是（ ）
A．该滑轮是动滑轮B．该滑轮可以改变施力的方向
C．使用该滑轮可以省功D．提升重力不同的物体时，机械效率不变
【答案】B
【详解】AB．由图可知，该滑轮在使用过程中轴固定不动，因此是定滑轮，定滑轮在使用时可以改变力的方向，但不能省力，故A错误，B正确；
C．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C错误；
D．如果考虑机械间的摩擦，同一个滑轮，提升的物体越重，机械效率越高，故D错误。
故选B。
5．（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炼肩部肌肉。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
【答案】C
【详解】A．由题意可知，健身杆能绕O点处的轴上下转动，O点为支点，配重片提供阻力，人的推力作用于把手相当于动力，根据图所示，动力臂大于阻力臂，即此健身杆是省力杠杆，故A错误；
B．根据杠杆的平衡条件，，手推N处时，配重越重，即阻力越大，阻力臂和动力臂不变，则动力越大，所以手推N处时，配重越重用力越大，故B错误；
C．根据杠杆的平衡条件，，配重相同时，即阻力相同时，推N处时的动力臂小于推M处时的动力臂，则推N处比推M处费力，故C正确；
D．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，若改变M处推力方向，力的作用线改变，力臂也会发生改变，故D错误。
故选C。
6．（2025·山东德州）“秤砣虽小压千斤”，杆秤是中国最古老的称量工具，是我国的“国粹”之一。如图甲所示，当不挂秤砣时，在O点提起提纽，杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤砣移到B点时，杆秤再次水平平衡，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中A点为杠杆的支点
B．若OB=5OA，则“秤砣”的质量为20g
C．若秤钩再加挂20g物体，秤砣向左移动可使杆秤再次平衡
D．如果“秤砣”磨损，则测量值比真实值偏小
【答案】B
【详解】A．支点为杠杆绕着转动的点，甲图中O点为杠杆的支点，故A错误；
B．若OB=5OA，根据杠杆的平衡条件可知
即
则“秤砣”的质量为，故B正确；
C．若秤钩再加挂20g物体，根据杠杆的平衡条件可知
即
可知秤砣向右移动可使杆秤再次平衡，故C错误；
D．根据杠杆平衡条件有
秤砣磨损了，质量变小，OB变大，则测量结果将偏大，故D错误。
故选B。
7．（2025·四川攀枝花）如图甲所示为用某搬花神器将花盆抬起时的情景，此时该神器相当于一个绕点转动的杠杆；图乙为该情景的简化示意图，为花盆的重心。请在图乙中画出花盆所受重力的示意图和杠杆所受动力的力臂。
【答案】
【详解】花盆所受重力的方向竖直向下，重力的作用点在其重心；过支点O作动力F作用线的垂线l，即为动力的力臂，如图所示：
8．（2025·辽宁）某小组在参观古代科技展时，看到一汲水装置——辘轳，如图甲所示。讲解员介绍：辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具，解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。
【质疑与验证】
（1）某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件，该同学自制了一部分器材，进行验证。
（2）该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN，并标出圆心O和均匀的刻度，再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来，在圆心处挖一个洞，然后将圆板安装在铁架台上固定的光滑转轴上，转轴水平且与圆板平面垂直，如图乙所示。
（3）将一组钩码（钩码重均为0.5 N）通过细线悬挂在L点，另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止，如图丙所示。规定能使圆板顺（逆）时针转动的力为动（阻）力。由图丙中的信息得到：动力×动力臂 阻力×阻力臂。
（4）多次调整力和力臂，反复进行实验，记下每一次MN水平且静止时的数据。
（5）处理数据后，发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。
（6）实验中，每次均使MN在水平位置静止，MN应与悬挂钩码的细线 （选填“垂直”或“平行”）；目的是便于测量 。
【反思】
（7）古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以 力。
（8）制造辘轳时，把小轮和大轮半径之比变 可以达到更省力的目的。（不计机械自重和轴的摩擦）
【发现与探索】
（9）该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄，两名同学可以一起提水，于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。
多次实验，数据表格如下：
分析表中数据，得出结论： 。（用表中字母表示）
【答案】 =/等于 垂直 力臂 省 小
【详解】[1]动力×动力臂与阻力×阻力臂的关系由图丙可知，悬挂在L点的钩码的总重力为阻力（使圆板逆时针转动），每个钩码重 0.5N，L点悬挂4个钩码，则阻力
阻力臂为L点到圆心O的距离，设为，悬挂在N点的钩码的总重力为动力（使圆板顺时针转动），N点悬挂2个钩码，则动力
动力臂为N点到圆心O的距离，设为，且由图可知
由上可知动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。
[2][3]当MN水平且与细线垂直时，细线的方向竖直向下，此时力臂恰好是MN上的刻度长度（即力的作用点到圆心的水平距离），目的是便于测量力臂。
[4]辘轳的大轮为动力轮（动力作用在大轮边缘），小轮为阻力轮（阻力为水和桶的重力，作用在小轮边缘）。R为大轮半径，r为小轮半径，根据杠杆平衡条件
因为R＞r，则，所以省力。
[5]根据杠杆平衡条件可得
在阻力和大轮半径不变时，小轮半径越小，动力越小。因此小轮和大轮半径之比变小，可更省力。
[6]两个动力作用下杠杆的平衡条件分析表格数据：
序号1：
序号2：
序号3：
综上可得出结论
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
10.0
2
5.0
2
2
15.0
3
10.0
3
2.5
20.0
2.0
25.0
实验序号
动力/N
动力臂/m
阻力/N
阻力臂/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
1
0.15
项目
100m跑
俯卧撑
拉力练习
数据
16s
30个
12个
数据序号
动力
动力臂
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
0.4
1.5
0.2
2.5
0.2
2
0.5
0.4
1.0
0.3
2.5
0.2
3
1.0
0.3
1.0
0.2
2.5
0.2
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
10.0
2
5.0
2
2
15.0
3
10.0
3
2.5
20.0
2.0
25.0
实验序号
动力/N
动力臂/m
阻力/N
阻力臂/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
1
0.15
项目
100m跑
俯卧撑
拉力练习
数据
16s
30个
12个
数据序号
动力
动力臂
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
0.4
1.5
0.2
2.5
0.2
2
0.5
0.4
1.0
0.3
2.5
0.2
3
1.0
0.3
1.0
0.2
2.5
0.2