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（复习讲义）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（复习讲义）试卷含答案，共6页。
01· TOC \ "1-2" \h \z \u \l "_Tc212278645" 考情剖析·命题前瞻 PAGEREF _Tc212278645 \h 2
02· \l "_Tc212278646" 时空导航·网络构建3
03·考点通关·靶向突破 \l "_Tc212278647" 4
\l "_Tc212278648" 考点1 杠杆4
\l "_Tc212278649" 考点2 滑轮及滑轮组10
\l "_Tc212278650" 考点3 斜面和轮轴14
04· \l "_Tc212278651" 素养拓展·思维进阶16
05· \l "_Tc212278652" 优题精选·练能提分18
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。探究杠杆的平衡条件。
1．杠杆
（1）定义：一根硬棒，在 的作用下能绕着 转动，这根硬棒就是杠杆。
“硬棒”和“能绕着固定点转动”是杠杆的两个关键特征。“硬”的含义是指不考虑发生形变的理想情况，杠杆是一种理想模型。理想模型是人们分析物理问题的基础。
（2）杠杆五要素
（3）对杠杆的理解
对支点的理解：①在杠杆转动时，支点位置是固定的；②一定在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置，同一杠杆，使用方法不同，支点的位置也可能不同；③不一定与动力作用点和阻力作用点在同一直线上，也不一定在动力作用点和阻力作用点之间。
对动力和阻力的理解：①都是杠杆受到的力，作用点一定在杠杆上；②使杠杆转动的方向相反，但两个力的方向不一定相反。
对力臂的理解：①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；②力臂可以在杠杆上,也可以不在杠杆上；③若力的作用线通过支点，则力臂为0。
（4）力臂作图
2．杠杆的平衡条件
（1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下 或绕支点匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。
（2）探究杠杆的平衡条件
（3）杠杆的平衡条件： 。用字母表示： ；变形式： 。这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
3．杠杆平衡条件的应用
（1）杠杆的动态变化问题
杠杆在动力和阻力作用处于平衡，若改变力和力臂某个条件，杠杆仍处于平衡，判断其他条件如何变化。如轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡。
分析：拉力F从图示位置逆时针缓慢转动过程中，拉力F的力臂先增大后减小；由于这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，重物的重力不变，阻力大小等于重力大小，同时力臂也不变，由杠杆的平衡条件可知，力F和它力臂的乘积始终等于重物的重力乘其力臂，所以力F的大小先变小后大。
分析此类问题，关键抓住哪些力、力臂不变，再找出某个物理量的变化的情况，再根据杠杆的平衡条件作出正确判断。
（2）杠杆最小力作图
要用最小的力使得杠杆AB在如图甲所示的位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，，因为此时的阻力和阻力臂是固定的，所以只要此时的动力臂最大，则动力就最小。如图乙所示，当力的作用点在B点，且力垂直于OB，方向向上时，动力臂最大，动力最小。
在求解最小力问题时，我们不能受思维定式的影响，只想到F要作用在AO段，出现如图丙所示的错误。实际上，在讨论杠杆中的最小力问题时，如果力的作用点没有预先设定，可以在杠杆上任意处选择。
4．生活中的杠杆
（1）杠杆的分类：根据动力臂与阻力臂的关系，可将杠杆分为三类——省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。不同的杠杆可以满足人们不同的需求。
（2）我国古代的杠杆
桔槔（如下图）是古代的取水工具。人们在井边竖一根立木，或就地利用树权，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶。不取水时，石头位置较低；当要取水时，人借助体重向下用力将横木系水桶的一端往下拉；另一端大石块的位置则上升。当水桶装满水后，就让另一端的大石块下降，通过杠杆的作用，将水桶提升。
踏碓是古代的春米工具，由杵臼演变而来，也运用了杠杆原理。用柱子架起一根木杠，木杠的一端装一块大石头，用脚连续踩踏木杠的另一端，石头就连续起落，去掉石臼中稻谷的皮。
水碓的原动轮是一个大型卧式水轮，轮的轴上装有一排互相错开的拨板，用以拨动碓杆，碓杆的一端装有碓头，水轮转动时，就使几个碓头相继春米。它不仅用于粮食加工，还用于春碎香料、陶土等。
【易错警示】
力臂是指点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离，而不是点到点(“支点”到“力的作用点”的)的距离。
【特别提醒】
根据动力臂和阻力臂的大小关系，可以判断杠杆的类型，关键是确定支点，然后再找出动力作用点和阻力作用点的位置，进而大体上确定动力臂和阻力臂的大小。
【教材图片详解】
1．【教材素材链接】（2025·青海）如图所示，踏碓是古代的舂米工具，运用了杠杆原理。以下几种杠杆与踏碓相同的是（ ）
A．赛艇的船桨B．开瓶器
C．用羊角锤拔钉子D．钳子
2．【结合劳动实践考查杠杆平衡原理的应用】（2025·四川巴中）晾晒相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是（ ）
A．B．
C．D．
3．【结合生活常见场景考查杠杆的五要素、分类、最省力问题】（2025·江苏镇江）图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（ ）
A．此装置可视为省力杠杆B．力F的力臂为OA
C．闸杆重力的力臂为OBD．当力F垂直于OA向下时，F为最小值
4．【结合实践活动考查压强计算和杠杆的分类、平衡原理】（2025·山东青岛）（多选）在践行青岛中小学生“十个一”行动中，小明用独轮车帮助爸爸运送货物。车和货物的总重力G为960N，小明的质量为50kg，双脚与地面的接触面积为0.05m2。小明抬起独轮车在水平地面静止时如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．独轮车是一个费力杠杆B．小明对车竖直向上的力F为400N
C．小明对地面的压力为900ND．小明对地面的压强为1×104Pa
5．【结合汽车刹车装置考查力臂作图、杠杆的平衡原理】（2025·天津）图为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板，连着踏板的金属杆绕O点转动，推动活塞挤压刹车油，此时可把金属杆看成以O为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦，请解答下列问题：
(1)图中画出了杠杆的动力F1和阻力F2，其中正确的是 图；
(2)若动力F1为300N，动力臂与阻力臂之比为5∶1，求阻力F2的大小。
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
（1）定滑轮和动滑轮
（2）几种常见情况中的等量关系（图中物体均做匀速直线运动，忽略绳重及摩擦）
2．滑轮组
（1）滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。
（2）确定承担物重绳子段数n的方法：在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数，在图甲中，有两段绳子吊着动滑轮，n=2，图乙中有三段绳子吊着动滑轮，n=3。
（3）省力情况：使用滑轮组时，不计绳重及摩擦，则滑轮组用几段绳子提起物体，提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一，即动力 ，若再忽略动滑轮重，则 ，其中n为承担物重的绳子段数。
（4）费距离情况：用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费距离，滑轮组用几段绳子提起物体，绳子自由端移动的距离就是物体升高距离的几倍。设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为 (n表示该担物重的绳子段数)。
（5）滑轮组的组装
确定绳子的段数：根据省力情况，用来求，或根据移动距离的关系，用来求。当n不是整数时，要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。
滑轮组的绕绳方法：①动滑轮和定滑轮个数相同时，滑轮组绕绳采用“奇动偶定”的原则.即当承重绳子的段数为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；当承重绳子的段数为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上。
②动滑轮和定滑轮个数不相同时，最省力的绕线方法：从个数少的滑轮为起点。
【特别提醒】
动滑轮或滑轮组在水平方向上的分析：
【教材图片详解】
1．【教材素材链接】（2025·广东）升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以（ ）
A．省力B．省功
C．省距离D．改变拉力方向
2．【结合实践活动考查定滑轮和动滑轮】（2025·山东烟台）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
3．【考查动滑轮的特点、计算】（2025·四川成都）在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧测力计，如图。弹簧测力计静止时的示数是F1、F2，则F1、F2的大小关系是 ；若钩码匀速上升0.1m，则绳子自由端移动的距离是 m。
4．【考查滑轮组的计算】（2025·四川南充）如图所示，重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了10m，则拉力所做的功为 J，滑轮组有用功的功率为 W。
5．【结合健身器材考查滑轮组的计算】（2025·山东威海·中考真题）（多选）图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧拉力为60N时，绳a拉力为140N
B．拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm
C．弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm
D．健身器材提供的最大拉力为820N
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：人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，如图所示，这样比直接向上抬起重物省力很多。这块倾斜的木板就是斜面。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。
（2）特点：如图所示，设斜面长度为l，高为h，重物重力为G，在理想情况下，不考虑斜面摩擦，即斜面是光滑的，则沿斜面向上的推力(即斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一)，因，故。即在斜面高度一定时，斜面越长越 。
2．轮轴
（1）轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫作轮，小轮叫作轴。如图所示。
（2）轮轴的实质：轮轴相当于一个可连续转动的杠杆，支点在轮轴的轴线上，如图所示。
（3）轮轴的平衡公式： 或。即轮半径为轴半径的几倍，作用在轮上的力就为作用在轴上的力的几分之一。
（4）轮轴的特点：当动力作用在轮上，阻力作用在轴上时，因,故,此时使用轮轴省力，费距离；当动力作用在轴上，阻力作用在轮上时，因,故,此时使用轮轴费力，但省距离。
注意：不要错误地认为使用轮轴一定省力，关键要看动力是施加在轮上还是施加在轴上。
1．【结合生活实际考查轮轴模型及其计算】（25-26九年级上·江苏泰州·月考）如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可视为杠杆，为方便提水，它是按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，图丙是它的简化图，设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N，若要使辘轳静止在图乙所示位置，则作用在A点最小的力应为 N。（不计井绳的粗细和自重）
2．【结合日常生活考查斜面模型及其计算】（2025·四川成都）（多选）工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF，BC=FH，HK=2m，FG=1.3m，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（ ）
A．工人的推力在AB段做功为26J
B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力
D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5
一、跨学科实践：制作简易杆秤
项目提出
要使用天平测量质量较大的物体(比如100kg的物体)不是很方便。“秤砣虽小压千斤”，我们的祖先很早就用杆秤解决了这样的问题。学习了杠杆平衡条件的知识，可以制作一个简易杆秤。
项目分析
杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣(砝码 )、秤盘、提纽等组成。称量时将被称物体放在秤盘中，移动系秤砣的挂绳使秤杆平衡，根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量。
要制作杆秤，我们需要考虑几个关键问题。应该选择什么材料？提纽和秤盘的位置如何确定？如何确定杆秤的零刻度位置及各刻度线?…
（1）材料选取：通常使用竹筷子或木筷子，选择较直且均匀的筷子作为秤杆；
（2）提扭位置确定：主要依据杠杆原理，提扭作为支点，其位置越靠近秤盘的位置，秤的最大称重越大，反之则越小‌。如果需要称量较重的物体，应将提扭设置在靠近秤盘的位置；如果需要更精细的称量或较小的称重范围，则可以将提扭设置在相对远离秤盘的位置；
（3）简易杆秤的秤盘位置：应选在支点一侧（杆较短的一侧）的某个点‌。这是因为杆秤是不等臂的，支点应靠近杠杆的某一端，而盘子则悬挂在支点这一侧的某个点上。在制作简易杆秤时，需要利用杠杆原理，通过合理设定支点、秤盘位置和秤砣，使得杆秤能够准确称量物体的重量。‌
（4）确定零刻度（定盘星）的位置‌：用细线系一个20g的钩码，作为秤砣。调节秤砣的位置使秤杆平衡，这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星O，用记号笔标记此位置。
（5）确定各刻度线：将砝码放在秤盘上，然后移动秤砣直到杆秤达到平衡。此时，秤砣所在的位置就对应着砝码的重量刻度。重复这个过程，使用不同的砝码，就可以得到一系列的刻度。这些刻度是均匀的，因为在杠杆原理下，提纽处为支点，秤砣质量乘以力臂等于物体质量乘以力臂，所以在相应的刻度线上标上对应的质量数值即可。‌
项目实施
材料：一根长度约为40cm的木制筷子，一个小盆，一个20g钩码，一个100g砝码，细线若干，一把刻度尺，一支记号笔等。‌‌
1.在筷子的一端刻一个槽A，在距离槽A稍近处再刻一个槽B。把小盆挂在槽A处作为秤盘，在槽B处系一根细线作为提纽。
2.用细线系一个20g的钩码，作为秤砣。调节秤砣的位置使秤杆平衡，这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星0，用记号笔标记此位置。
3.在秤盘中放100g砝码，手提提纽，并调节秤砣的位置使秤杆平衡。此时，标记秤砣细线在秤杆上的位置C，并记为100g。在定盘星0到C之间均匀地画上49条刻度线，每一格就表示2g。
【教考衔接】（2025·海南）“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示，当杆秤水平平衡时，秤砣重为G；距提纽90cm，挂弓点距提纽30cm，杆秤质量不计，则该弓的弹力 G。若要提高杆秤的测量精度，可采取的方法是： （写出一种即可）。
二、杠杆最小动力问题
（1）分析
（2）方法：
①找到杠杆上离支点最远的点。
②连接该点和支点，连线即为最长的动力臂。
③过该点作连线的垂线即为最小动力的作用线。
④根据动力与阻力作用效果相反来确定最小动力的方向。
【教考衔接】（2025·黑龙江哈尔滨）如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图：
（1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂；
（2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。
1．【新情境考查杠杆的分类】（2025·江苏徐州）陈毅元帅曾说：“淮海战役的胜利，是人民群众用小车推出来的。”如图是当时群众运粮用的独轮车，请判断它应用了哪类杠杆，并简要说明你的判断依据： 。
2．【新情境考查力臂作图、杠杆平衡原理的应用】（2025·广东广州）图a所示的斜拉桥，可逐步简化成图b、c、d的模型；
(1)以O点为支点，在图d中作出F1、F2的力臂l1、l2 ；
(2)为了减小钢索承受的拉力，可适当 （选填“升高”“降低”）钢索悬挂点在桥塔上的高度，理由是： 。
3．【新情境考查杠杆平衡原理的应用】（2025·四川攀枝花）如图所示为吸盘式挂杆，将吸盘A、B压在瓷砖上排出其中的空气，吸盘就能“吸”在瓷砖上，这是由于 的作用。重10N的平底锅挂在水平横杆上的P点处并处于静止状态，已知AB=4AP，若吸盘与横杆的重力忽略不计，则吸盘A受到的摩擦力为 N，吸盘B受到的摩擦力为 N。
4．（2025·四川泸州）小兴学习了简单机械后，设计了如图所示的装置，粗糙斜面长1m、高0.5m，滑轮组位于斜面顶端，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，弹簧测力计示数为5N，则对物体做的有用功为 J，绳子末端拉力做功功率为 W，物体受到斜面的摩擦力大小为 N。
5．（2025·上海）如图所示用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时，下列说法正确的是（ ）
A．F1=F2=F3B．F2> G
C．F1和F2是一对平衡力D．F2和G是一对平衡力
6．【新情境】（2025·山东济南）如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图，在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力F，使小车绕O点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力，此过程中力F的大小（ ）
A．一直减小B．一直增大C．先减小后增大D．先增大后减小
7．（2025·山东济宁）将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成甲、乙滑轮组（甲比乙省力）。小明分别用甲、乙滑轮组，在5s内将重为50N的物体竖直匀速提升0.2m。每个滑轮重为4N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用甲滑轮组时的拉力为27N
B．使用乙滑轮组时的绳子自由端移动了0.6m
C．使用甲滑轮组时拉力的功率比乙的大
D．两个滑轮组的机械效率相等
8．【新情境】（2025·广东广州）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L0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G0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 。
9．【新情境】（2025·北京）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。g取10N/kg。
(1)求货车在B点所受的总支持力。
(2)为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa，请通过计算判断该货车是否超限。
专题13 简单机械
目 录
01· TOC \ "1-2" \h \z \u \l "_Tc212278645" 考情剖析·命题前瞻 PAGEREF _Tc212278645 \h 2
02· \l "_Tc212278646" 时空导航·网络构建3
03·考点通关·靶向突破 \l "_Tc212278647" 4
\l "_Tc212278648" 考点1 杠杆4
\l "_Tc212278649" 考点2 滑轮及滑轮组11
\l "_Tc212278650" 考点3 斜面和轮轴16
04· \l "_Tc212278651" 素养拓展·思维进阶19
05· \l "_Tc212278652" 优题精选·练能提分22
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。探究杠杆的平衡条件。
1．杠杆
（1）定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。
“硬棒”和“能绕着固定点转动”是杠杆的两个关键特征。“硬”的含义是指不考虑发生形变的理想情况，杠杆是一种理想模型。理想模型是人们分析物理问题的基础。
（2）杠杆五要素
（3）对杠杆的理解
对支点的理解：①在杠杆转动时，支点位置是固定的；②一定在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置，同一杠杆，使用方法不同，支点的位置也可能不同；③不一定与动力作用点和阻力作用点在同一直线上，也不一定在动力作用点和阻力作用点之间。
对动力和阻力的理解：①都是杠杆受到的力，作用点一定在杠杆上；②使杠杆转动的方向相反，但两个力的方向不一定相反。
对力臂的理解：①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；②力臂可以在杠杆上,也可以不在杠杆上；③若力的作用线通过支点，则力臂为0。
（4）力臂作图
2．杠杆的平衡条件
（1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或绕支点匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。
（2）探究杠杆的平衡条件
（3）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。用字母表示：；变形式： 。这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
3．杠杆平衡条件的应用
（1）杠杆的动态变化问题
杠杆在动力和阻力作用处于平衡，若改变力和力臂某个条件，杠杆仍处于平衡，判断其他条件如何变化。如轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡。
分析：拉力F从图示位置逆时针缓慢转动过程中，拉力F的力臂先增大后减小；由于这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，重物的重力不变，阻力大小等于重力大小，同时力臂也不变，由杠杆的平衡条件可知，力F和它力臂的乘积始终等于重物的重力乘其力臂，所以力F的大小先变小后大。
分析此类问题，关键抓住哪些力、力臂不变，再找出某个物理量的变化的情况，再根据杠杆的平衡条件作出正确判断。
（2）杠杆最小力作图
要用最小的力使得杠杆AB在如图甲所示的位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，，因为此时的阻力和阻力臂是固定的，所以只要此时的动力臂最大，则动力就最小。如图乙所示，当力的作用点在B点，且力垂直于OB，方向向上时，动力臂最大，动力最小。
在求解最小力问题时，我们不能受思维定式的影响，只想到F要作用在AO段，出现如图丙所示的错误。实际上，在讨论杠杆中的最小力问题时，如果力的作用点没有预先设定，可以在杠杆上任意处选择。
4．生活中的杠杆
（1）杠杆的分类：根据动力臂与阻力臂的关系，可将杠杆分为三类——省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。不同的杠杆可以满足人们不同的需求。
（2）我国古代的杠杆
桔槔（如下图）是古代的取水工具。人们在井边竖一根立木，或就地利用树权，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶。不取水时，石头位置较低；当要取水时，人借助体重向下用力将横木系水桶的一端往下拉；另一端大石块的位置则上升。当水桶装满水后，就让另一端的大石块下降，通过杠杆的作用，将水桶提升。
踏碓是古代的春米工具，由杵臼演变而来，也运用了杠杆原理。用柱子架起一根木杠，木杠的一端装一块大石头，用脚连续踩踏木杠的另一端，石头就连续起落，去掉石臼中稻谷的皮。
水碓的原动轮是一个大型卧式水轮，轮的轴上装有一排互相错开的拨板，用以拨动碓杆，碓杆的一端装有碓头，水轮转动时，就使几个碓头相继春米。它不仅用于粮食加工，还用于春碎香料、陶土等。
【易错警示】
力臂是指点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离，而不是点到点(“支点”到“力的作用点”的)的距离。
【特别提醒】
根据动力臂和阻力臂的大小关系，可以判断杠杆的类型，关键是确定支点，然后再找出动力作用点和阻力作用点的位置，进而大体上确定动力臂和阻力臂的大小。
【教材图片详解】
1．【教材素材链接】（2025·青海）如图所示，踏碓是古代的舂米工具，运用了杠杆原理。以下几种杠杆与踏碓相同的是（ ）
A．赛艇的船桨B．开瓶器
C．用羊角锤拔钉子D．钳子
【答案】A
【详解】A．踏碓的动力臂比阻力臂短，它的实质是费力杠杆，省距离。赛艇的船桨使用时，动力臂比阻力臂短，是费力杠杆，故A符合题意；
B．开瓶器的动力臂比阻力臂长，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．羊角锤的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．手钳子的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
2．【结合劳动实践考查杠杆平衡原理的应用】（2025·四川巴中）晾晒相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】衣架可看成以挂钩为支点的杠杆，设每条湿毛巾重力为G，每个小格的长度为L；
A．左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为，由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积，不满足杠杆平衡的条件，故A不符合题意；
B．左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为，由于左侧力与力臂的乘积等于右侧力与力臂的乘积，满足杠杆平衡的条件，故B符合题意；
C．左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为，由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积，不满足杠杆平衡的条件，故C不符合题意；
D．左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为，由于左侧力与力臂的乘积不等于右侧力与力臂的乘积，不满足杠杆平衡的条件，故D不符合题意。
故选B。
3．【结合生活常见场景考查杠杆的五要素、分类、最省力问题】（2025·江苏镇江）图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（ ）
A．此装置可视为省力杠杆B．力F的力臂为OA
C．闸杆重力的力臂为OBD．当力F垂直于OA向下时，F为最小值
【答案】D
【详解】A．由图可知，闸杆的重力作用点在OB的中点，动力臂小于阻力臂，提杆时需用较大的力，故该杠杆为费力杠杆，故A错误；
B．力F的力臂应为从转轴O到F的作用线之间的垂直距离，只有当F垂直OA时才等于OA，故B错误；
C．闸杆重力作用点在OB的中点，其力臂为OB中点到O点的距离，而非OB，故C错误；
D．由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂越大所需的动力就越小，当F垂直OA时，力臂最大，F最小，故D正确。
故选D。
4．【结合实践活动考查压强计算和杠杆的分类、平衡原理】（2025·山东青岛）（多选）在践行青岛中小学生“十个一”行动中，小明用独轮车帮助爸爸运送货物。车和货物的总重力G为960N，小明的质量为50kg，双脚与地面的接触面积为0.05m2。小明抬起独轮车在水平地面静止时如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．独轮车是一个费力杠杆B．小明对车竖直向上的力F为400N
C．小明对地面的压力为900ND．小明对地面的压强为1×104Pa
【答案】BC
【详解】A．由图可知，动力臂为1.2m，阻力臂为0.5m，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B．小明抬起独轮车，独轮车可以看作以前轮轴为支点的杠杆，动力臂为1.2m，阻力臂为0.5m，阻力等于重力为960N，根据杠杆平衡条件可得，小明对车竖直向上的力F为，故B正确；
C．小明对车竖直向上的力为400N，由于力的作用是相互的，车对小明有向下的压力，大小为400N，所以小明对地面的压力大小为F压=400N+50kg×10N/kg=900N，故C正确；
D．小明对地面的压强为，故D错误。
故选BC。
5．【结合汽车刹车装置考查力臂作图、杠杆的平衡原理】（2025·天津）图为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板，连着踏板的金属杆绕O点转动，推动活塞挤压刹车油，此时可把金属杆看成以O为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦，请解答下列问题：
(1)图中画出了杠杆的动力F1和阻力F2，其中正确的是 图；
(2)若动力F1为300N，动力臂与阻力臂之比为5∶1，求阻力F2的大小。
【答案】(1)乙
(2)1500N
【详解】（1）动力F1应是驾驶员踩踏板的力，方向通常向下。阻力F2是活塞对金属杆的反作用力，方向应与活塞运动方向相反，通常为斜向或水平。此时踏板向下，活塞向左运动，则阻力F2向右，即正确的是乙图。
（2）根据杠杆平衡条件
得阻力
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
（1）定滑轮和动滑轮
（2）几种常见情况中的等量关系（图中物体均做匀速直线运动，忽略绳重及摩擦）
2．滑轮组
（1）滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。
（2）确定承担物重绳子段数n的方法：在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数，在图甲中，有两段绳子吊着动滑轮，n=2，图乙中有三段绳子吊着动滑轮，n=3。
（3）省力情况：使用滑轮组时，不计绳重及摩擦，则滑轮组用几段绳子提起物体，提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一，即动力，若再忽略动滑轮重，则，其中n为承担物重的绳子段数。
（4）费距离情况：用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费距离，滑轮组用几段绳子提起物体，绳子自由端移动的距离就是物体升高距离的几倍。设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为(n表示该担物重的绳子段数)。
（5）滑轮组的组装
确定绳子的段数：根据省力情况，用来求，或根据移动距离的关系，用来求。当n不是整数时，要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。
滑轮组的绕绳方法：①动滑轮和定滑轮个数相同时，滑轮组绕绳采用“奇动偶定”的原则.即当承重绳子的段数为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；当承重绳子的段数为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上。
②动滑轮和定滑轮个数不相同时，最省力的绕线方法：从个数少的滑轮为起点。
【特别提醒】
动滑轮或滑轮组在水平方向上的分析：
【教材图片详解】
1．【教材素材链接】（2025·广东）升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以（ ）
A．省力B．省功
C．省距离D．改变拉力方向
【答案】D
【详解】ACD．使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力也不能省距离，故D符合题意，AC不符合题意；
B．使用任何机械都不省功，所以使用定滑轮不能省功，故B不符合题意。
故选D。
2．【结合实践活动考查定滑轮和动滑轮】（2025·山东烟台）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
【详解】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。
3．【考查动滑轮的特点、计算】（2025·四川成都）在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧测力计，如图。弹簧测力计静止时的示数是F1、F2，则F1、F2的大小关系是 ；若钩码匀速上升0.1m，则绳子自由端移动的距离是 m。
【答案】 0.2
【解析】[1][2]由图可知该滑轮为动滑轮，动滑轮上同一根绳子上的拉力相等，所以；动滑轮可以省一半力，则费两倍距离，若钩码匀速上升0.1m，则绳子自由端移动的距离是
4．【考查滑轮组的计算】（2025·四川南充）如图所示，重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了10m，则拉力所做的功为 J，滑轮组有用功的功率为 W。
【答案】 300 12
【详解】[1]由图可知动滑轮上有三段绳子，则拉力移动的距离是物体移动距离的三倍，拉力做的功为
[2]摩擦力大小为
克服摩擦力做的功为有用功，即
滑轮组有用功的功率为
5．【结合健身器材考查滑轮组的计算】（2025·山东威海·中考真题）（多选）图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧拉力为60N时，绳a拉力为140N
B．拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm
C．弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm
D．健身器材提供的最大拉力为820N
【答案】AC
【详解】A．弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由图可知，定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力，弹簧拉力为60N时，绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×60N+20N=140N
故A正确；
B．拉环和动滑轮连接，动滑轮绕2段绳，拉环向下移动10cm，弹簧伸长2×10cm=20cm
故B错误；
C．弹性限度内，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，弹簧拉力为300N时，弹簧伸长的长度为
动滑轮绕2段绳，拉环向下移动
故C正确；
D．由图乙可知，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧的最大拉力是400N，弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由得到健身器材提供的最大拉力F大=2F-G动=2×400N-20N=780N
故D错误。
故选AC。
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：人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，如图所示，这样比直接向上抬起重物省力很多。这块倾斜的木板就是斜面。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。
（2）特点：如图所示，设斜面长度为l，高为h，重物重力为G，在理想情况下，不考虑斜面摩擦，即斜面是光滑的，则沿斜面向上的推力(即斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一)，因，故。即在斜面高度一定时，斜面越长越省力。
2．轮轴
（1）轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫作轮，小轮叫作轴。如图所示。
（2）轮轴的实质：轮轴相当于一个可连续转动的杠杆，支点在轮轴的轴线上，如图所示。
（3）轮轴的平衡公式： 或。即轮半径为轴半径的几倍，作用在轮上的力就为作用在轴上的力的几分之一。
（4）轮轴的特点：当动力作用在轮上，阻力作用在轴上时，因,故,此时使用轮轴省力，费距离；当动力作用在轴上，阻力作用在轮上时，因,故,此时使用轮轴费力，但省距离。
注意：不要错误地认为使用轮轴一定省力，关键要看动力是施加在轮上还是施加在轴上。
1．【结合生活实际考查轮轴模型及其计算】（25-26九年级上·江苏泰州·月考）如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可视为杠杆，为方便提水，它是按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，图丙是它的简化图，设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N，若要使辘轳静止在图乙所示位置，则作用在A点最小的力应为 N。（不计井绳的粗细和自重）
【答案】 省力 30
【详解】[1]辘轳其实是一个变形的杠杆，支点在轴心处，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，所以其动力臂大于阻力臂，故辘轳可以看作省力杠杆。
[2]图乙中，两个轮都绕着O点转动，O点为支点。由题意知，动力臂与阻力臂的比为，水桶的总重力为阻力，据杠杆的平衡条件有
2．【结合日常生活考查斜面模型及其计算】（2025·四川成都）（多选）工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF，BC=FH，HK=2m，FG=1.3m，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（ ）
A．工人的推力在AB段做功为26J
B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力
D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5
【答案】AD
【详解】A．功的计算公式为，在直角三角形中，角所对直角边是斜边的一半，因为，为直角边，所以
又因为，则。段推力，根据，段做功
故A正确；
B．段移动距离，推力，段做功
段做功
显然，即工人的推力在段做功与在段做功不相等，故B错误；
C．箱子重力，在段推力
根据斜面的特点，使用斜面时推力小于重力，说明该斜面省力了，故C错误；
D．功率公式
在段，，，
则段功率
在段，，，
则段功率
所以，故D正确。
故选AD。
一、跨学科实践：制作简易杆秤
项目提出
要使用天平测量质量较大的物体(比如100kg的物体)不是很方便。“秤砣虽小压千斤”，我们的祖先很早就用杆秤解决了这样的问题。学习了杠杆平衡条件的知识，可以制作一个简易杆秤。
项目分析
杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣(砝码 )、秤盘、提纽等组成。称量时将被称物体放在秤盘中，移动系秤砣的挂绳使秤杆平衡，根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量。
要制作杆秤，我们需要考虑几个关键问题。应该选择什么材料？提纽和秤盘的位置如何确定？如何确定杆秤的零刻度位置及各刻度线?…
（1）材料选取：通常使用竹筷子或木筷子，选择较直且均匀的筷子作为秤杆；
（2）提扭位置确定：主要依据杠杆原理，提扭作为支点，其位置越靠近秤盘的位置，秤的最大称重越大，反之则越小‌。如果需要称量较重的物体，应将提扭设置在靠近秤盘的位置；如果需要更精细的称量或较小的称重范围，则可以将提扭设置在相对远离秤盘的位置；
（3）简易杆秤的秤盘位置：应选在支点一侧（杆较短的一侧）的某个点‌。这是因为杆秤是不等臂的，支点应靠近杠杆的某一端，而盘子则悬挂在支点这一侧的某个点上。在制作简易杆秤时，需要利用杠杆原理，通过合理设定支点、秤盘位置和秤砣，使得杆秤能够准确称量物体的重量。‌
（4）确定零刻度（定盘星）的位置‌：用细线系一个20g的钩码，作为秤砣。调节秤砣的位置使秤杆平衡，这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星O，用记号笔标记此位置。
（5）确定各刻度线：将砝码放在秤盘上，然后移动秤砣直到杆秤达到平衡。此时，秤砣所在的位置就对应着砝码的重量刻度。重复这个过程，使用不同的砝码，就可以得到一系列的刻度。这些刻度是均匀的，因为在杠杆原理下，提纽处为支点，秤砣质量乘以力臂等于物体质量乘以力臂，所以在相应的刻度线上标上对应的质量数值即可。‌
项目实施
材料：一根长度约为40cm的木制筷子，一个小盆，一个20g钩码，一个100g砝码，细线若干，一把刻度尺，一支记号笔等。‌‌
1.在筷子的一端刻一个槽A，在距离槽A稍近处再刻一个槽B。把小盆挂在槽A处作为秤盘，在槽B处系一根细线作为提纽。
2.用细线系一个20g的钩码，作为秤砣。调节秤砣的位置使秤杆平衡，这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星0，用记号笔标记此位置。
3.在秤盘中放100g砝码，手提提纽，并调节秤砣的位置使秤杆平衡。此时，标记秤砣细线在秤杆上的位置C，并记为100g。在定盘星0到C之间均匀地画上49条刻度线，每一格就表示2g。
【教考衔接】（2025·海南）“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示，当杆秤水平平衡时，秤砣重为G；距提纽90cm，挂弓点距提纽30cm，杆秤质量不计，则该弓的弹力 G。若要提高杆秤的测量精度，可采取的方法是： （写出一种即可）。
【答案】 3 换用质量更小的秤砣
【详解】[1]将杆秤视为杠杆，提纽为支点。秤砣的重力G是动力，动力臂；弓的弹力F是阻力，阻力臂。根据杠杆平衡条件，变形可得
[2]杆秤的测量精度取决于其 “分辨微小力的能力”。根据杠杆平衡条件，若要更精确地测量弹力，需让杆秤对微小的力变化更敏感。
方法：换用质量更小的秤砣。秤砣重力越小，在相同力臂下，微小的弹力变化会引起秤砣更大的位移，从而更易观察和测量，提高精度。
二、杠杆最小动力问题
（1）分析
（2）方法：
①找到杠杆上离支点最远的点。
②连接该点和支点，连线即为最长的动力臂。
③过该点作连线的垂线即为最小动力的作用线。
④根据动力与阻力作用效果相反来确定最小动力的方向。
【教考衔接】（2025·黑龙江哈尔滨）如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图：
（1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂；
（2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。
【答案】
【详解】由于杠杆质地均匀，重心在O2点，重力方向竖直向下，从O2点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，标注为G；过支点O1作重力作用线的垂线，垂线段的长度即为重力的力臂，标注为L2；
根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。杠杆在水平位置平衡时，由于通过定滑轮的绳子施加的拉力不变，若使通过定滑轮的绳子施加最小拉力，则以O1点为支点，与定滑轮的轴和O1的连线交滑轮边缘为力臂时，动力臂最大，标注为L1，过该连线与滑轮边缘的交点，作连线的垂线为动力作用线，作用线与杠杆的交点，即为力的作用点，为使杠杆平衡，拉力的方向向上，标注为F，如图所示：
1．【新情境考查杠杆的分类】（2025·江苏徐州）陈毅元帅曾说：“淮海战役的胜利，是人民群众用小车推出来的。”如图是当时群众运粮用的独轮车，请判断它应用了哪类杠杆，并简要说明你的判断依据： 。
【答案】省力杠杆，判断依据是独轮车在使用过程中动力臂大于阻力臂。
【详解】在独轮车的使用过程中，支点是车轮转轴。货物的重力是阻力，作用点在货架处；人施加的力是动力，作用点在把手处。从图中可以看出，动力臂的长度明显大于阻力臂的长度。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，所以独轮车是省力杠杆。
2．【新情境考查力臂作图、杠杆平衡原理的应用】（2025·广东广州）图a所示的斜拉桥，可逐步简化成图b、c、d的模型；
(1)以O点为支点，在图d中作出F1、F2的力臂l1、l2 ；
(2)为了减小钢索承受的拉力，可适当 （选填“升高”“降低”）钢索悬挂点在桥塔上的高度，理由是： 。
【答案】(1)
(2) 升高 见解析
【详解】（1）力臂是支点到力的作用线的垂直距离；过O点作力F1的作用线的垂线，即为力F1的力臂，过O点作力F2的作用线的垂线，即为力F 2的力臂，如图所示：
（2）[1][2]阻力不变，阻力臂不变，阻力与阻力臂的乘积不变，为了减小钢索承受的拉力，可增大动力臂，可适当升高悬挂点在桥塔上的高度，动力臂变大，从而减小钢索承受的拉力。
3．【新情境考查杠杆平衡原理的应用】（2025·四川攀枝花）如图所示为吸盘式挂杆，将吸盘A、B压在瓷砖上排出其中的空气，吸盘就能“吸”在瓷砖上，这是由于 的作用。重10N的平底锅挂在水平横杆上的P点处并处于静止状态，已知AB=4AP，若吸盘与横杆的重力忽略不计，则吸盘A受到的摩擦力为 N，吸盘B受到的摩擦力为 N。
【答案】 大气压 7.5 2.5
【详解】[1]排出吸盘与瓷砖间的空气后，吸盘内部气压远小于外界大气压，大气压将吸盘压在瓷砖上，即吸盘就能“吸”在瓷砖上，这是由于大气压的作用。
[2]已知，且
所以
以吸盘B为支点，锅对横杆的拉力为动力，其大小等于平底锅的重力G，BP为动力臂，吸盘A受到的摩擦力为阻力，AB为阻力臂，根据杠杆的平衡条件可得：
所以
[3]以吸盘A为支点，锅对横杆的拉力为动力，其大小等于平底锅的重力G，AP为动力臂，吸盘B受到的摩擦力为阻力，AB为阻力臂，根据杠杆的平衡条件可得：
所以
4．（2025·四川泸州）小兴学习了简单机械后，设计了如图所示的装置，粗糙斜面长1m、高0.5m，滑轮组位于斜面顶端，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，弹簧测力计示数为5N，则对物体做的有用功为 J，绳子末端拉力做功功率为 W，物体受到斜面的摩擦力大小为 N。
【答案】 12 1.5 3
【详解】[1]对物体做的有用功为
[2]由图可知，滑轮组有效绳子段数，绳子末端移动的距离是
绳子末端拉力做功
则绳子末端拉力做功功率为
[3]额外功为
则物体受到斜面的摩擦力
5．（2025·上海）如图所示用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时，下列说法正确的是（ ）
A．F1=F2=F3B．F2> G
C．F1和F2是一对平衡力D．F2和G是一对平衡力
【答案】A
【详解】A．图示是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，滑轮的轴为支点，轴到轮边缘的距离为力臂，提升的物体重力不变，阻力及阻力臂不变，动力臂不变，则向各方向的拉力相等，故A正确；
B．在忽略绳重和摩擦时，F2=G，不忽略绳重和摩擦时，F2>G，故B错误；
C．F1和F2的方向不相反，不是一对平衡力，故C错误；
D．F2和G的方向不相反，不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
6．【新情境】（2025·山东济南）如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图，在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力F，使小车绕O点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力，此过程中力F的大小（ ）
A．一直减小B．一直增大C．先减小后增大D．先增大后减小
【答案】A
【详解】以O点为支点，重物对小车的拉力为阻力，阻力大小等于重物的重力，在转动过程中阻力大小不变；阻力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离，随着小车绕O点转动，阻力臂逐渐变小。力F为动力，动力臂是支点O到动力F作用线的垂直距离，由于F始终垂直挡板，动力臂大小始终等于挡板的长度，保持不变。根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，动力臂和阻力大小不变，阻力臂变小，所以动力F的大小一直减小。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
7．（2025·山东济宁）将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成甲、乙滑轮组（甲比乙省力）。小明分别用甲、乙滑轮组，在5s内将重为50N的物体竖直匀速提升0.2m。每个滑轮重为4N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用甲滑轮组时的拉力为27N
B．使用乙滑轮组时的绳子自由端移动了0.6m
C．使用甲滑轮组时拉力的功率比乙的大
D．两个滑轮组的机械效率相等
【答案】D
【详解】图中有两个滑轮，两种不同的绕法中甲比乙省力，忽略绳重和摩擦，根据可知，甲组装中连接动滑轮绳子的股数是3股，乙组装中连接动滑轮绳子的股数是2股；
A．根据组装方式可知，甲滑轮组时的拉力为
故A错误；
B．使用乙滑轮组时的绳子自由端移动的距离为
故B错误；
C．已知甲组滑轮组绳末端的拉力为18N，使用甲滑轮组时的绳子自由端移动的距离为
甲绳末端移动的速度为
使用甲滑轮组时拉力的功率为
根据组装方式可知，乙滑轮组时的拉力为
乙绳末端移动的速度为
使用乙滑轮组时拉力的功率为
综合上述分析可知，使用甲滑轮组时拉力的功率与乙的相等，故C错误；
D．两种组装方式中，克服物体的重力做功为有用功，且有用功相同，忽略绳重和摩擦，克服动滑轮重力做功为额外功，且额外功相同，根据可知，两种组装方式中机械效率相等，故D正确。
故选D。
8．【新情境】（2025·广东广州）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L0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G0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
【详解】（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
（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。
9．【新情境】（2025·北京）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。g取10N/kg。
(1)求货车在B点所受的总支持力。
(2)为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa，请通过计算判断该货车是否超限。
【答案】(1)8×104N
(2)超限
【详解】（1）由题意知，装货后该货车总质量为16t，则货车的总重力为G=mg=16×103kg×10N/kg=1.6×105N
把货车可看成水平杠杆，以A点为支点，货车重力G为阻力，则B点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得G×AC=FB支持×AB
C在AB中点，则货车在B点所受的总支持力
（2）由题意知，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2，则后轮胎对路面的压强为
则后胎未超限；把货车可看成水平杠杆，以B点为支点，货车重力G为阻力，则A点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得G×BC=FA支持×BA
C在AB中点，则货车在A点所受的总支持力
则前轮胎对路面的压强为
则前胎超限了，因此该货车超限。
教材·知识夯基
1．杠杆
2．杠杆的平衡条件
3．杠杆平衡条件的应用
4．生活中的杠杆
中考·考法聚焦
考法1 教材素材链接
考法2 结合劳动实践考查杠杆平衡原理的应用
考法3 结合生活常见场景考查杠杆的五要素、分类、最省力问题
考法4 结合实践活动考查压强计算和杠杆的分类、平衡原理
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 教材素材链接
考法2 结合实践活动考查定滑轮和动滑轮
考法3 考查动滑轮的特点、计算
考法4 考查滑轮组的计算
考法5 结合健身器材考查滑轮组的计算
教材·知识夯基
1．斜面
2．轮轴
中考·考法聚焦
考法1 结合生活实际考查轮轴模型及其计算
考法2 结合日常生活考查斜面模型及其计算
拓展01 跨学科实践：制作简易杆秤
拓展02 杠杆最小动力问题
考点
考查形式
考查内容
考法分析
杠杆
☑选择题
☑填空题
☑实验题
☑作图题
☑计算题
杠杆作图、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. 力臂作图与最小动力问题：必考技能。在复杂实物图中画出力臂，或寻找使杠杆平衡的最小动力。
2. 杠杆平衡条件应用：结合生活工具（如跷跷板、指甲钳）进行动态分析与计算。
3. 探究杠杆平衡条件实验：重点实验。考查实验步骤、数据分析和结论得出。
滑轮及滑轮组
☑选择题
☑填空题
☑作图题
☑计算题
滑轮与滑轮组、滑轮组的应用与计算
1. 受力分析与组装作图：判断拉力与物重关系（F=G/n 或 F=(G物+G动)/n），按要求绕制滑轮组。
2. 水平滑轮组的分析：分析拉动水平面上物体的滑轮组，此时有用功是克服摩擦力做的功，易错。
3. 与浮力、效率的综合：分析打捞场景中，物体出水前后滑轮组拉力、机械效率的变化。
斜面和轮轴
☑选择题
☑填空题
☑实验题
斜面、轮轴的原理和应用
1. 斜面原理与计算：分析斜面省力原理，进行功、机械效率的计算。
2. 轮轴的应用判断：识别方向盘、水龙头、门把手等中的轮轴模型。
命题新趋势
1、从“抽象模型”到“工程与劳动实践”试题几乎不再出现孤立的杠杆或滑轮图，而是将机械置于真实的工程、生活与生产劳动场景中。例如，分析古代汲水工具“桔槔”（杠杆）、现代建筑工地塔吊（杠杆与滑轮组组合）、盘山公路（斜面）、开门器（杠杆）等。这要求学生首先能从真实装置中识别出简单机械的类型，并抽象出相应的物理模型
2、强调“受力分析”与“多知识综合”：正确分析简单机械的受力情况，是解决一切相关问题的基石。命题将深度考查动态受力分析：如分析抬起杠杆过程中，动力、阻力及力臂的动态变化；与功、功率、机械效率的综合计算：单纯求力或力臂的计算减少，更多是与做功、功率、效率结合的综合计算题或实验题；与浮力、压强等知识的融合：这是高频难点。例如，分析利用杠杆和滑轮组打捞水中物体的过程中，拉力、浮力、重力及机械效率的综合变化。
3、聚焦“探究过程”与“规律应用”：对“探究杠杆平衡条件”实验的考查，已从验证结论转向对探究全过程的理解，考查实验思想：重点考查为何要让杠杆在水平位置平衡（便于直接读出力臂），以及多次测量的目的；评估与创新：可能提供有缺陷的数据或方案，让学生分析原因或提出改进建议。 "" \t ""
命题预测
1、情境的“工程化”与“综合化”：试题将广泛取材于古代科技（如桔槔、汲水轮）、现代工程（塔吊、升旗装置）、日常工具（指甲钳、开瓶器） 等。学生面临的第一个挑战，就是从这些真实、复杂的装置中，准确识别出包含的简单机械类型（是杠杆还是滑轮组？是否有斜面？），并将其抽象为可分析的物理模型。这直接考查了“建模能力”。
2、受力分析与多知识“动态综合”：正确的受力分析是解决一切简单机械问题的基石，命题对此的考查将更加深入和动态。静态到动态：不仅分析平衡时的受力，更常考查动态过程（如缓慢抬起杠杆、匀速拉动滑轮组）中，力、力臂及力的大小如何变化。跨模块融合：这是命题的主要区分点。简单机械常与 “浮力”、“压强” 知识深度融合。例如，分析利用杠杆和滑轮组打捞水中物体的过程，需要综合考量物体的重力、浮力、拉力以及机械本身的力学关系，并计算机械效率的变化。
3、从“验证”到“探究思想与效率观念”：探究杠杆平衡条件：重点不再是结论，而是 “为何让杠杆在水平位置平衡？” （便于测量力臂）这一设计思想，以及对“动力×动力臂=阻力×阻力臂”这一平衡条件的深度理解和应用。
五要素
支点
杠杆绕着转动的固定点，用字母O表示
动力
使杠杆转动的力，用字母F1表示
阻力
阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示
动力臂
支点到动力 的距离，用字母l1表示
阻力臂
支点到阻力 的距离，用字母l2表示
步骤
画法
图示
找支点O
先假设杠杆转动，则杠杆上相对静止的点即为支点
画动力和阻力的作用线
从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线即动力、阻力的作用线（用虚线）
画力臂
从支点向力的作用线作垂线段，在垂线段旁标注力臂的名称
实验目的
探究杠杆的平衡条件
实验思路
探究杠杆的平衡条件，就是要找到影响杠杆平衡的各种因素并确定它们之间的关系。
容易想到：杠杆支点两侧所受的动力、阻力，以及动力臂、阻力臂都会影响杠杆的平衡，所以应该找出这四个量之间的关系。
我们可以先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。综合分析后找出动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。
实验图
实验器材
弹簧测力计、杠杆、钩码
实验设计与分析
（1）支点位置选择：杠杆的重心；以避免杠杆自重对实验产生影响
（2）使用前调节杠杆平衡,使其在水平位置静止的方法：调节平衡螺母，左高左调，右高右调（实验过程中不能调平衡螺母）
（3）调节杠杆在水平位置平衡的原因：可以在杠杆上直接读出力臂的大小
（4）杠杆平衡的判断：杠杆静止或匀速转动
（5）用弹簧测力计代替钩码提供动力的好处：可以直接测出动力的大小；可以提供不同方向的力
（6）弹簧测力计从竖直拉变成斜着拉，弹簧测力计示数的变化：力臂减小示数增大
（7）多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性
实验结论
或
名称
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
图示
力臂关系
l1 l2
l1 l2
l1 l2
力的关系
F1 F2
F1 F2
F1 F2
特点
省 但费
费 但省
不省力不费距离
应用举例
铡刀、瓶起子，手推车、钢丝钳、羊角锤、撬棒等
钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、扫帚、船桨等
天平、跷跷板、定滑轮
划船时船桨的轴是不动的，所以，轴的位置是支点。手加在桨上的动力比水对桨的阻力大，但是手只要移动较小的距离，就能使桨在水中移动较大的距离。这类杠杆的特点是，杠杆的动力臂比阻力臂短，动力比阻力大，所以船桨是费力杠杆。
考查知识
杠杆的分类
命题解读
命题意图：本题以古代舂米工具“踏碓”为背景，考查学生能够根据杠杆的动力臂和阻力臂长短关系，判断杠杆属于省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆
解题思路：首先分析踏碓的杠杆结构，判断动力臂和阻力臂的大小关系，确定它是省力还是费力杠杆，然后分析各选项杠杆的类型，找出相同类型的
考查知识
杠杆平衡原理
命题解读
命题意图：本题通过晾晒湿毛巾的生活情境，考查学生对杠杆平衡条件的理解与应用能力，能将衣架抽象为杠杆模型，找出支点（挂钩处）、动力（衣架自身重力）和阻力（湿毛巾的重力），并分析力臂关系
解题思路：明确衣架的平衡是杠杆平衡，支点在挂钩处、分析平衡条件、观察选项图示、得出结论
考查知识
杠杆的五要素、分类、最省力问题
命题解读
命题意图：本题考查杠杆的五要素、杠杆平衡条件、最小力的判断。通过实际生活中的电子闸杆，让学生分析杠杆类型、力臂、最小力等问题，考查学生运用杠杆知识解决实际问题的能力
解题思路：明确杠杆要素：转轴O为支点；作用在A点的力F为动力；闸杆的重力为阻力。逐项分析
考查知识
压强计算和杠杆的分类、平衡原理
命题解读
命题意图：本题以学生用独轮车运送货物的劳动场景为背景，综合考查学生能够将独轮车抽象为杠杆模型，判断其类型（省力或费力），并运用杠杆平衡条件进行计算，掌握压强公式 ，并能结合受力分析计算人对地面的压强
解题思路：分析独轮车的杠杆类型、计算小明对车的力F、分析小明对地面的压力、计算小明对地面的压强
考查知识
力臂作图、杠杆的平衡原理
命题解读
命题意图：本题以汽车刹车踏板装置为背景，旨在考查学生能够在实际装置中正确找出支点、动力、阻力，并判断其方向，掌握杠杆平衡公式（动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂），并能进行简单计算
解题思路：判断动力F1和阻力F2的正确图示、计算阻力F2的大小
名称
定滑轮
动滑轮
示意图
定义
轴固定不动
轴可以随被吊物体一起运动
实质
杠杆
动力臂为阻力臂 倍的省力杠杆
特点
不能省力，但是能 动力的方向
能省一半的力，但 改变动力的方向
力臂关系
l1 = l2
l1 =2 l2
力的关系
F = G（理想情况）
考虑摩擦时，F与G不相等
（不考虑摩擦，动滑轮重力）
（不考虑摩擦）
距离关系
s = h
s = h
图示
表达式
定滑轮
，，
，，（其中，为物体所受的摩擦力）
动滑轮
，，
，，
，，
，，
，，（当物体A 被匀速拉动，f为物体A受到地面的摩擦力）
旗杆顶部滑轮为定滑轮，可以改变力的方向
电动起重机的动滑轮，可以省力，但不能改变力的方向
考查知识
定滑轮的特点
命题解读
命题意图：本题以升旗仪式中的旗杆定滑轮为背景，旨在考查学生对定滑轮这一简单机械工作原理的理解
解题思路：回顾定滑轮的性质：定滑轮实质是一个等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，因此不省力也不费力；但可以改变力的方向、分析各选项
考查知识
定滑轮和动滑轮
命题解读
命题意图：本题以简易拉力器为背景，旨在考查学生能够根据图示判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，知道定滑轮不省力但可以改变力的方向；动滑轮省力但不能改变力的方向
解题思路：观察滑轮是否随物体一起移动，判断是定滑轮还是动滑轮，然后回忆它们的特点
考查知识
动滑轮的特点、计算
命题解读
命题意图：本题通过“使用动滑轮”的实验，考查学生对动滑轮工作原理的理解和应用能力
解题思路：动滑轮上同一根绳子上的拉力相等；绳子自由端移动的距离s等于物体上升高度h的两倍
考查知识
滑轮组的相关计算
命题解读
命题意图：本题以滑轮组水平拉动物体为背景，旨在考查能将受力分析、滑轮组特点、功和功率计算结合起来，解决实际问题
解题思路：确定摩擦力、分析物体受力、观察图示确定 n、计算拉力做的功（总功）、计算有用功和有用功率
考查知识
滑轮组相关计算
命题解读
命题意图：本题以健身器材中的滑轮组和弹簧为背景，综合考查学生能够识别动滑轮和定滑轮，分析各绳子的拉力关系，考虑滑轮自重的影响，掌握滑轮组中绳子自由端移动距离与动滑轮移动距离（或弹簧伸长量）的关系
解题思路：分析滑轮组结构、建立力学关系、利用数据验证选项
考查知识
轮轴模型及其计算
命题解读
命题意图：本题以古代提水工具辘轳为背景，考查学生能够根据辘轳的结构（大轮与小轮半径比）判断它是省力杠杆还是费力杠杆
解题思路：判断杠杆类型、计算最小力
路段
AB
CF
HK
推力（N）
10
117
10
时间（s）
13
20
12
考查知识
斜面模型及其计算
命题解读
命题意图：本题以工人推箱子上平台的实际情境为载体，综合考查学生对功、功率及斜面原理的理解与应用能力
解题思路：确定各路段路程、计算验证各选项
教材·知识夯基
1．杠杆
2．杠杆的平衡条件
3．杠杆平衡条件的应用
4．生活中的杠杆
中考·考法聚焦
考法1 教材素材链接
考法2 结合劳动实践考查杠杆平衡原理的应用
考法3 结合生活常见场景考查杠杆的五要素、分类、最省力问题
考法4 结合实践活动考查压强计算和杠杆的分类、平衡原理
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 教材素材链接
考法2 结合实践活动考查定滑轮和动滑轮
考法3 考查动滑轮的特点、计算
考法4 考查滑轮组的计算
考法5 结合健身器材考查滑轮组的计算
教材·知识夯基
1．斜面
2．轮轴
中考·考法聚焦
考法1 结合生活实际考查轮轴模型及其计算
考法2 结合日常生活考查斜面模型及其计算
拓展01 跨学科实践：制作简易杆秤
拓展02 杠杆最小动力问题
考点
考查形式
考查内容
考法分析
杠杆
☑选择题
☑填空题
☑实验题
☑作图题
☑计算题
杠杆作图、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. 力臂作图与最小动力问题：必考技能。在复杂实物图中画出力臂，或寻找使杠杆平衡的最小动力。
2. 杠杆平衡条件应用：结合生活工具（如跷跷板、指甲钳）进行动态分析与计算。
3. 探究杠杆平衡条件实验：重点实验。考查实验步骤、数据分析和结论得出。
滑轮及滑轮组
☑选择题
☑填空题
☑作图题
☑计算题
滑轮与滑轮组、滑轮组的应用与计算
1. 受力分析与组装作图：判断拉力与物重关系（F=G/n 或 F=(G物+G动)/n），按要求绕制滑轮组。
2. 水平滑轮组的分析：分析拉动水平面上物体的滑轮组，此时有用功是克服摩擦力做的功，易错。
3. 与浮力、效率的综合：分析打捞场景中，物体出水前后滑轮组拉力、机械效率的变化。
斜面和轮轴
☑选择题
☑填空题
☑实验题
斜面、轮轴的原理和应用
1. 斜面原理与计算：分析斜面省力原理，进行功、机械效率的计算。
2. 轮轴的应用判断：识别方向盘、水龙头、门把手等中的轮轴模型。
命题新趋势
1、从“抽象模型”到“工程与劳动实践”试题几乎不再出现孤立的杠杆或滑轮图，而是将机械置于真实的工程、生活与生产劳动场景中。例如，分析古代汲水工具“桔槔”（杠杆）、现代建筑工地塔吊（杠杆与滑轮组组合）、盘山公路（斜面）、开门器（杠杆）等。这要求学生首先能从真实装置中识别出简单机械的类型，并抽象出相应的物理模型
2、强调“受力分析”与“多知识综合”：正确分析简单机械的受力情况，是解决一切相关问题的基石。命题将深度考查动态受力分析：如分析抬起杠杆过程中，动力、阻力及力臂的动态变化；与功、功率、机械效率的综合计算：单纯求力或力臂的计算减少，更多是与做功、功率、效率结合的综合计算题或实验题；与浮力、压强等知识的融合：这是高频难点。例如，分析利用杠杆和滑轮组打捞水中物体的过程中，拉力、浮力、重力及机械效率的综合变化。
3、聚焦“探究过程”与“规律应用”：对“探究杠杆平衡条件”实验的考查，已从验证结论转向对探究全过程的理解，考查实验思想：重点考查为何要让杠杆在水平位置平衡（便于直接读出力臂），以及多次测量的目的；评估与创新：可能提供有缺陷的数据或方案，让学生分析原因或提出改进建议。 "" \t ""
命题预测
1、情境的“工程化”与“综合化”：试题将广泛取材于古代科技（如桔槔、汲水轮）、现代工程（塔吊、升旗装置）、日常工具（指甲钳、开瓶器） 等。学生面临的第一个挑战，就是从这些真实、复杂的装置中，准确识别出包含的简单机械类型（是杠杆还是滑轮组？是否有斜面？），并将其抽象为可分析的物理模型。这直接考查了“建模能力”。
2、受力分析与多知识“动态综合”：正确的受力分析是解决一切简单机械问题的基石，命题对此的考查将更加深入和动态。静态到动态：不仅分析平衡时的受力，更常考查动态过程（如缓慢抬起杠杆、匀速拉动滑轮组）中，力、力臂及力的大小如何变化。跨模块融合：这是命题的主要区分点。简单机械常与 “浮力”、“压强” 知识深度融合。例如，分析利用杠杆和滑轮组打捞水中物体的过程，需要综合考量物体的重力、浮力、拉力以及机械本身的力学关系，并计算机械效率的变化。
3、从“验证”到“探究思想与效率观念”：探究杠杆平衡条件：重点不再是结论，而是 “为何让杠杆在水平位置平衡？” （便于测量力臂）这一设计思想，以及对“动力×动力臂=阻力×阻力臂”这一平衡条件的深度理解和应用。
五要素
支点
杠杆绕着转动的固定点，用字母O表示
动力
使杠杆转动的力，用字母F1表示
阻力
阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示
动力臂
支点到动力作用线的距离，用字母l1表示
阻力臂
支点到阻力作用线的距离，用字母l2表示
步骤
画法
图示
找支点O
先假设杠杆转动，则杠杆上相对静止的点即为支点
画动力和阻力的作用线
从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线即动力、阻力的作用线（用虚线）
画力臂
从支点向力的作用线作垂线段，在垂线段旁标注力臂的名称
实验目的
探究杠杆的平衡条件
实验思路
探究杠杆的平衡条件，就是要找到影响杠杆平衡的各种因素并确定它们之间的关系。
容易想到：杠杆支点两侧所受的动力、阻力，以及动力臂、阻力臂都会影响杠杆的平衡，所以应该找出这四个量之间的关系。
我们可以先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。综合分析后找出动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。
实验图
实验器材
弹簧测力计、杠杆、钩码
实验设计与分析
（1）支点位置选择：杠杆的重心；以避免杠杆自重对实验产生影响
（2）使用前调节杠杆平衡,使其在水平位置静止的方法：调节平衡螺母，左高左调，右高右调（实验过程中不能调平衡螺母）
（3）调节杠杆在水平位置平衡的原因：可以在杠杆上直接读出力臂的大小
（4）杠杆平衡的判断：杠杆静止或匀速转动
（5）用弹簧测力计代替钩码提供动力的好处：可以直接测出动力的大小；可以提供不同方向的力
（6）弹簧测力计从竖直拉变成斜着拉，弹簧测力计示数的变化：力臂减小示数增大
（7）多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性
实验结论
动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1l1=F2l2
名称
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
图示
力臂关系
l1 > l2
l1 < l2
l1 = l2
力的关系
F1 < F2
F1 > F2
F1 = F2
特点
省力但费距离
费力但省距离
不省力不费距离
应用举例
铡刀、瓶起子，手推车、钢丝钳、羊角锤、撬棒等
钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、扫帚、船桨等
天平、跷跷板、定滑轮
划船时船桨的轴是不动的，所以，轴的位置是支点。手加在桨上的动力比水对桨的阻力大，但是手只要移动较小的距离，就能使桨在水中移动较大的距离。这类杠杆的特点是，杠杆的动力臂比阻力臂短，动力比阻力大，所以船桨是费力杠杆。
考查知识
杠杆的分类
命题解读
命题意图：本题以古代舂米工具“踏碓”为背景，考查学生能够根据杠杆的动力臂和阻力臂长短关系，判断杠杆属于省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆
解题思路：首先分析踏碓的杠杆结构，判断动力臂和阻力臂的大小关系，确定它是省力还是费力杠杆，然后分析各选项杠杆的类型，找出相同类型的
考查知识
杠杆平衡原理
命题解读
命题意图：本题通过晾晒湿毛巾的生活情境，考查学生对杠杆平衡条件的理解与应用能力，能将衣架抽象为杠杆模型，找出支点（挂钩处）、动力（衣架自身重力）和阻力（湿毛巾的重力），并分析力臂关系
解题思路：明确衣架的平衡是杠杆平衡，支点在挂钩处、分析平衡条件、观察选项图示、得出结论
考查知识
杠杆的五要素、分类、最省力问题
命题解读
命题意图：本题考查杠杆的五要素、杠杆平衡条件、最小力的判断。通过实际生活中的电子闸杆，让学生分析杠杆类型、力臂、最小力等问题，考查学生运用杠杆知识解决实际问题的能力
解题思路：明确杠杆要素：转轴O为支点；作用在A点的力F为动力；闸杆的重力为阻力。逐项分析
考查知识
压强计算和杠杆的分类、平衡原理
命题解读
命题意图：本题以学生用独轮车运送货物的劳动场景为背景，综合考查学生能够将独轮车抽象为杠杆模型，判断其类型（省力或费力），并运用杠杆平衡条件进行计算，掌握压强公式 ，并能结合受力分析计算人对地面的压强
解题思路：分析独轮车的杠杆类型、计算小明对车的力F、分析小明对地面的压力、计算小明对地面的压强
考查知识
力臂作图、杠杆的平衡原理
命题解读
命题意图：本题以汽车刹车踏板装置为背景，旨在考查学生能够在实际装置中正确找出支点、动力、阻力，并判断其方向，掌握杠杆平衡公式（动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂），并能进行简单计算
解题思路：判断动力F1和阻力F2的正确图示、计算阻力F2的大小
名称
定滑轮
动滑轮
示意图
定义
轴固定不动
轴可以随被吊物体一起运动
实质
等臂杠杆
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
特点
不能省力，但是能改变动力的方向
能省一半的力，但不能改变动力的方向
力臂关系
l1 = l2
l1 =2 l2
力的关系
F = G（理想情况）
考虑摩擦时，F与G不相等
F = G/2（不考虑摩擦，动滑轮重力）
F=（G物+G动）/2（不考虑摩擦）
距离关系
s = h
s = 2h
图示
表达式
定滑轮
，，
，，（其中，为物体所受的摩擦力）
动滑轮
，，
，，
，，
，，
，，（当物体A 被匀速拉动，f为物体A受到地面的摩擦力）
旗杆顶部滑轮为定滑轮，可以改变力的方向
电动起重机的动滑轮，可以省力，但不能改变力的方向
考查知识
定滑轮的特点
命题解读
命题意图：本题以升旗仪式中的旗杆定滑轮为背景，旨在考查学生对定滑轮这一简单机械工作原理的理解
解题思路：回顾定滑轮的性质：定滑轮实质是一个等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，因此不省力也不费力；但可以改变力的方向、分析各选项
考查知识
定滑轮和动滑轮
命题解读
命题意图：本题以简易拉力器为背景，旨在考查学生能够根据图示判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，知道定滑轮不省力但可以改变力的方向；动滑轮省力但不能改变力的方向
解题思路：观察滑轮是否随物体一起移动，判断是定滑轮还是动滑轮，然后回忆它们的特点
考查知识
动滑轮的特点、计算
命题解读
命题意图：本题通过“使用动滑轮”的实验，考查学生对动滑轮工作原理的理解和应用能力
解题思路：动滑轮上同一根绳子上的拉力相等；绳子自由端移动的距离s等于物体上升高度h的两倍
考查知识
滑轮组的相关计算
命题解读
命题意图：本题以滑轮组水平拉动物体为背景，旨在考查能将受力分析、滑轮组特点、功和功率计算结合起来，解决实际问题
解题思路：确定摩擦力、分析物体受力、观察图示确定 n、计算拉力做的功（总功）、计算有用功和有用功率
考查知识
滑轮组相关计算
命题解读
命题意图：本题以健身器材中的滑轮组和弹簧为背景，综合考查学生能够识别动滑轮和定滑轮，分析各绳子的拉力关系，考虑滑轮自重的影响，掌握滑轮组中绳子自由端移动距离与动滑轮移动距离（或弹簧伸长量）的关系
解题思路：分析滑轮组结构、建立力学关系、利用数据验证选项
考查知识
轮轴模型及其计算
命题解读
命题意图：本题以古代提水工具辘轳为背景，考查学生能够根据辘轳的结构（大轮与小轮半径比）判断它是省力杠杆还是费力杠杆
解题思路：判断杠杆类型、计算最小力
路段
AB
CF
HK
推力（N）
10
117
10
时间（s）
13
20
12
考查知识
斜面模型及其计算
命题解读
命题意图：本题以工人推箱子上平台的实际情境为载体，综合考查学生对功、功率及斜面原理的理解与应用能力
解题思路：确定各路段路程、计算验证各选项