2025年中考物理一輪復習：簡單機械、機械效率 專項練習

專題十二簡單機械機械效率

考點1杠桿模型的構建與分析判斷

考向1杠桿力臂作圖

1.（2023湖南衡陽,18,2分）桔棒是中國古代用于灌溉或汲水的一種器具，是杠桿的一種應用，如圖甲所示。

圖乙是桔棒的簡化示意圖，請在圖乙中作出水桶所受重力示意圖，并畫出動力Fi的力臂ho

2.[2022四川成都A,21（2）,2分]如圖是小蘭在練習“斜身引體”項目時的情景。把人體視為杠桿,0為支

點，動力等效為Fi。請畫出Fi的力臂Li。

考向2杠桿類型判斷

3.（2023山東煙臺,9,2分）筷子發(fā)源于中國，是華夏飲食文化的標志之一。如圖所示,使用筷子時雖然費力

但省距離，下列工具在使用中也能省距離的是（）

A.用托盤天平B.用核桃夾

稱質量夾核桃

C.用食品夾D.用撬棒

夾雞蛋撬物體

4.（2023甘肅,12,2分）如圖所示是三種類型的剪刀，請為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀，你會選擇

（選填或"C”）剪刀，這樣選擇的目的是（選填“省力”“省距離”或“省功”）。

ha'

ABC

考向3杠桿動態(tài)分析

5.（2022江蘇泰州,39,3分）建設中的常泰大橋為斜拉索公路、鐵路兩用大橋，如圖為小華制作的斜拉索

大橋模型,她用長30cm、重5N的質地均勻分布的木條OA做橋面，立柱GH做橋塔。OA可繞O點轉

動,A端用細線與GH上的B點相連，橋面OA實質是一種（填簡單機械名稱），保持橋面水平，細

線對OA的拉力F=N;將細線一端的固定點由B點改至C點，拉力F的大小變化情況是。

由此小華初步了解到大橋建造很高橋塔的好處。

6.（2022江蘇揚州,26,4分）某同學鍛煉時，雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手掌支撐在豎直墻壁上，手

臂水平,A為人體重心所在位置。此時墻壁對手掌的支撐力F如圖所示,不計墻壁對手掌的摩擦力。

（1）以O為支點，請在圖中作出動力F的力臂L

（2）該同學質量為50kg,則墻壁對人的支撐力約為No

⑶若增大腳尖與墻壁的距離，手臂仍然水平支撐在墻壁上,支撐力F如何變化?，并說明理

由O

考向4杠桿最小動力分析與作圖

7.（2023四川南充,20,2分）如圖甲是小菁自行車的手閘，其中ABO可視為一種杠桿，簡化示意圖如圖乙,0

為支點,F2為阻力，請在圖乙中畫出作用在A點的最小動力Fi的示意圖及其力臂Li。

8.[2023江蘇蘇州,22（3）,2分]圖中，用直棒提升重物，畫出圖示位置所用最小力Fi和阻力F2的力臂L2o

考點2杠桿平衡條件的應用

考向1簡單計算

9.（2023江蘇連云港,3,2分）如圖所示，每個鉤碼的質量為50g,在均勻杠桿的A處掛2個鉤碼,B處掛1

個鉤碼，杠桿恰好水平平衡。在A、B兩處再各加1個鉤碼，那么（）

IIT

A.杠桿仍水平平衡

B.杠桿的左邊向下傾斜

C.杠桿的右邊向下傾斜

D.將A處的鉤碼向左移動一格，杠桿仍能水平平衡

10.（2023河北,25,3分）在均勻直尺的中央挖一小凹槽，把一個薄金屬片一端插入橡皮中，另一端支在直

尺的凹槽內制成一個簡易‘天平"。靜止時直尺水平平衡。在直尺的兩側各放一個相同的小盤，在小盤中

倒入質量不等的大米和小米，調整小盤在直尺上的位置，使直尺再次水平平衡。如圖所示。由圖可知，大

米的質量_______（選填“大于”或“小于”）小米的質量。F是左盤對直尺施加的力,請在圖中畫出F的力

臂。現向左盤中再加入少量大米，寫出一種能夠使直尺恢復平衡的方法:o

?N?小盤

I

1-橡皮

考向2杠桿平衡的計算

11.（2022北京,26,4分）俯臥撐是一項常見的健身項目，采用不同的方式做俯臥撐，健身效果通常不同。圖

甲所示的是小京在水平地面上做俯臥撐保持靜止時的情境，他的身體與地面平行,可抽象成如圖乙所示

的杠桿模型,地面對腳的力作用在。點，對手的力作用在B點,小京的重心在A點。已知小京的體重為

750N,OA長為1m,OB長為1.5m。

甲

0AB

R------?---

乙

丙

（1）圖乙中，地面對手的力Fi與身體垂直，求Fi的大小。

⑵圖丙所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時的情境，此時他的身體姿態(tài)與圖甲相同，只是身體

與水平地面成一定角度,欄桿對手的力F2與他的身體垂直，且仍作用在B點。分析并說明F2與Fi的大

小關系。

12.（2023浙江杭州,34,6分）如圖所示為自動升降單桿晾衣架，頂盒中有牽引裝置，甲、乙是連接牽引裝置

和水平晾桿的豎直鋼絲繩,水平晾桿上有7個掛衣孔，相鄰兩孔間距相等，甲、乙鋼絲繩懸掛晾桿的點分

別與1號、7號孔中心對齊。現把重為30N的衣服（含衣架）掛在5號孔（不計晾桿和繩的重力,不計摩

擦和空氣阻力）。

頂盒

I^T~

/甲/乙

IO。O°O水平晾桿

1234167

I

⑴繩甲對晾桿的拉力為FT,繩乙對晾桿的拉力為F乙，則F巾F乙（選填“大于”“等于”或“小于”

（2）此時繩甲對晾桿的拉力F甲為多少？

⑶閉合開關,牽引裝置工作，將晾桿保持水平狀態(tài)勻速提升L2m,用時10s,此過程該裝置牽引鋼絲繩做

功的功率是多少？

考點3探究杠桿平衡條件

13.（2022河南,18,6分）在探究杠桿平衡條件的實驗中：

⑴將裝置放在水平桌面上，靜止時如圖甲所示。為了使杠桿在水平位置平衡，應將螺母向（選填

“左”或“右”）調節(jié)。

丙

⑵實驗中，在杠桿兩側掛上不同數量的鉤碼，第1、2次杠桿平衡時的數據已填入表中。圖乙是第3次

杠桿平衡時的情景,此次杠桿右側的阻力和阻力臂的數據①為，②為。

阻力臂

實驗次數動力Fi/N動力臂li/m阻力F2/Nh/m

12.50.220.25

220.151.50.2

31.50.1①②

（3）分析實驗數據，可歸納出杠桿的平衡條件:。

（4）某小組對實驗過程交流、討論后，按圖丙所示又進行了實驗。老師肯定了他們的做法,并指出用彈簧

測力計斜拉可使結論更具普遍性，因為這樣做改變了。在測量拉力F的力臂時,小組內有不同

的意見，你認為拉力F的力臂應為（選填“OA”“OB”或“AB”）。

考點4滑輪、滑輪組的特點

14.（2022廣東,6,3分）分別使用下列四種裝置勻速提升同一重物，不計滑輪重、繩重和摩擦，最省力的是

15.（2022山東棗莊,27,2分）如圖所示,若利用滑輪組向下拉繩將重物提升，請畫出滑輪組繞繩方法。

考點5斜面的特點

16.（2022山東威海,9,2分）如圖所示,為了把兩件相同貨物搬運到汽車上，工人用相同材質的木板搭建了

AB、CD兩個斜面用沿斜面向上的力將其中一件貨物從斜面AB的底端勻速推到頂端，另一件貨物用

同樣的方法沿斜面CD搬運。下列說法正確的是（）

A水平地面c

A.沿斜面AB推動更省力

B.沿斜面CD推動，工人克服貨物重力做的功更多

C.無論利用哪個斜面，工人克服貨物重力做功的功率一定相同

D.沿斜面推動貨物的過程中，貨物的機械能增大

考點6功、功率、機械效率概念的理解

17.（2021湖北宜昌,8,2分）下列有關機械做功、功率、機械效率的說法，正確的是（）

A.效率越高的機械，功率越大

B.做功越多的機械，功率越大

C.做有用功越多的機械，效率越高

D.功率越大的機械，做功越快

考點7機械效率的相關計算

考向1縱向使用滑輪組

18.（2023四川成都B,4,2分）（多選）如圖甲所示裝置，小歡用力F向下拉繩子,使物體M在水平地面勻速

移動，地面ab、be粗糙程度不同。物體M重為400N,動滑輪重為5N,ab=2m,bc=3m。物體M從a點

到c點過程中，拉力F與M移動距離的關系如圖乙，不考慮物體大小對運動的影響，忽略繩子重力及滑

輪轉軸摩擦，對此過程的分析，下列結論正確的是（）

A.繩子自由端移動的距離為15m

B.拉力F做的功為840J

C.拉力F在ab段做的額外功等于在be段做的額外功

D.物體從ab段到be段，滑輪組的機械效率變大

19.（2023山東煙臺,26,11分）在宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村建設中，某施工隊正在進行農村基礎設施改建,建筑工

人利用小型的升降機來搬運水泥。如圖甲所示，某次搬運過程中,工人在30s的時間內，將8袋水泥勻速

提起6m,電動機牽引繩子的拉力F為2400N,每袋水泥質量為50kg。g取10N/kg,求：

電動機

乙

⑴拉力F做功的功率；

⑵滑輪組的機械效率（小數點后保留1位小數）；

⑶為了一次能提升更多的水泥,物理實踐小組利用學過的知識對升降機的滑輪組進行重新設計，如圖

乙所示。假設升降機足夠穩(wěn)定，電動機輸出功率足夠大,電動機牽引繩子的拉力仍為2400N,吊籃及動

滑輪的總重力為200N,不計繩重和摩擦，則這種設計的裝置一次能提起多少袋水泥?

考向2橫向滑輪組

20.（2022福建,20,2分）如圖，用滑輪組幫助汽車脫困時，滑輪B的作用是；汽車被勻速拉動

時,作用在繩子上的拉力F為1000N,滑輪組的機械效率為80%,則汽車受到的摩擦力為No

考向3斜面的機械效率

21.（2023江西,16,8分）如圖所示，利用斜面將箱子推進車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進車廂省力

多了。某同學用100N的力沿斜面向上勻速推動箱子，已知箱子質量為20kg,斜面長3m,斜面高1.2

m,g=10N/kgo求：

（1）箱子受到的重力；

⑵箱子受到的摩擦力；

⑶斜面的機械效率；

（4）使用斜面推箱子時有哪些更省力的方法。

考向4組合機械

22.（2021四川成都B,4,2分）（多選）工人用如圖所示裝置把重為1000N的物體，從斜面底部勻速拉到2

m高的平臺上（斜面與水平地面的夾角為30。）,用時20So工人對繩子的拉力為400N,動滑輪重為20N,

不考慮繩重和滑輪轉軸的摩擦，下列計算結果正確的是（）

A.繩子對物體的拉力為780N

B.繩子對物體做的功為4000J

C.工人做功的功率為100W

D.整個裝置的機械效率為62.5%

23.（2022山東威海,28,9分）為了建設精致城市，每到春天園林工人要在過街天橋上放置花草，為城市增

添一抹綠色。如圖所示，工人用長木棒、滑輪、輕繩組裝提升裝置。木棒放置在天橋欄桿上始終保持水

平,與欄桿M接觸點為0;用沙袋將木棒B端壓在欄桿N上,在木棒A端吊裝滑輪組。0A：OB=1：2,

每個沙袋重300N,每個滑輪重24N。（木棒和繩的重力、滑輪與軸的摩擦均忽略不計）

⑴若A點受到豎直向下的拉力為1000N,為了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置幾個沙袋？

⑵若某次工人利用滑輪組豎直向下拉繩子，將重為376N的花架勻速提升5mo

求:①滑輪組的機械效率。

②滑輪組對繩AC的拉力。

考點8機械效率的測量

24.（2022海南,19,9分）小明發(fā)現公共場所為殘障人士設計的無障礙通道是斜面，且不同的斜面通道的傾

斜程度有所不同，這引發(fā)了小明對斜面的興趣。他想了解斜面的機械效率是否與傾斜程度有關,便與實

驗小組的小伙伴們用如圖所示裝置進行實驗探究。

（1）測量斜面的機械效率，需要的測量工具是

（2）請設計出實驗數據記錄表。

（3）準備動手實驗時，有小伙伴提出,斜面的機械效率還可能跟斜面的粗糙程度有關。則他們要探究斜面

的機械效率是否與傾斜程度有關時，應當保持不變，這里采用的科學研究方法

是。

3年模擬

5-3基礎練

時間:30分鐘

一、選擇題（每小題2分，共10分）

1.（2023湖北黃岡、孝感、咸寧）如圖是我國古代勞動人民運送巨木的情景。他們通過橫桿、支架、懸

繩、石塊等洛巨木的一端抬起，墊上圓木照其移到其他地方。下列說法正確的是（）

A.橫桿相當于一個動力臂大于阻力臂的杠桿，可以省距離

B.縮短橫桿上懸繩與支架之間的距離，更有利于將巨木抬起

C.支架下端墊有底面積較大的石塊是為了增大對地面的壓力

D.巨木下墊上圓木是通過改變接觸面的粗糙程度來增大摩擦

2.（2022廣西北部灣）如圖所示的各種工具，正常使用時省力的是（）

1A.定滑輪0B.動滑輪

三余

JC.筷子女司FD.船槳

3.（2023江蘇連云港）下列關于機械效率的說法正確的是（）

A.越省力的機械，機械效率越高

B.做功越快的機械,機械效率越高

C.所做有用功越多的機械,機械效率越高

D.有用功與總功的比值越大的機械,機械效率越高

4.（2023廣東廣州）用滑輪組進行“一瓶水提升一個人”活動，如圖，水瓶勻速直線下降10m,使人勻速升高

0.5m,水瓶對繩a的拉力為Fi=30N,繩b對人的拉力為F2=480N。此過程（）

滑輪.

繩a、［繩

水瓶3令人

A.有用功為300J

B.Fi做的功等于F2做的功

C.F1做的功小于F2做的功

D.滑輪組的機械效率為80%

5.（2023湖南常德）如圖所示小明組裝了甲、乙兩種滑輪,用來提升同一物體,G物=200N（不計繩重、輪重

和摩擦），要使物體豎直勻速提升2m。下列說法中正確的是（）

A.F甲=200N,并向上移動4mB.F甲=100N,并向上移動2m

C.F乙=200N,并向上移動1mD.F乙=400N,并向上移動1m

二、填空題（每空1分，共5分）

6.（2023安徽）如圖1,爸爸和小紅坐在蹺蹺板的兩側，在水平位置保持平衡。將其簡化成圖2所示的杠

桿,不計杠桿自重的影響，若小紅的質量為15kg,則爸爸的質量為kgo

0.3m1.2m

圖2

7.（2023天津）圖1是我國古代汲水裝置——桔棒，圖2是它水平靜止時的簡化模型，該裝置是

（填簡單機械名稱）;此時配重物重力為Gi,水桶重力為G2,h：h=2：1,若不計桿重，則

Gi：G2=________

8.（2023山東濟寧）兩個滑輪按如圖所示的方式組合用5N的拉力F拉動繩端，使物體在5s內水平向左

勻速滑動1m,物體與地面間的摩擦力為9N,則拉力F的功率為W,滑輪組的機械效率

為________

三、作圖題（2分）

9.（2023四川成都A,節(jié)選）植樹節(jié)當天，學校初二年級開展植樹活動。同學們分工合作,如圖甲，小高正在

用鐵鍬鏟土。將鐵鍬視為杠桿,0為支點，請在圖乙中畫出:①手在A處施加的最小動力F的示意圖;②F

的力臂L。

四、實驗題（5分）

10.（2023湖北武漢）在探究杠桿平衡條件的實驗中（g取10N/kg）:

⑴調節(jié)平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止。選取若干個質量均為50g的鉤碼，在杠桿兩

側分別掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼,使杠桿重新在水平位置平衡，分別記下Fl、F2、11、12的數值。重

做幾次實驗，部分實驗數據如表所示。

動力動力臂阻力阻力臂

次數

Fi/Nli/cmF2/Nh/cm

13.05.01.510.0

22.015.02.015.0

31.025.02.510.0

...................................

由表中數據可得,Fl、F2、h、12之間的關系式是

..............................................................Q...............................................................

IIIIIIIIIIIII1IIIIIIIIIIII1上1IIIIIIIIIIIIhJIII|IIIIIIII-

H2520151050510152025f*

(2)①在第⑴問的某次實驗中,杠桿右側掛了4個鉤碼，左側用彈簧測力計豎直向下拉，當杠桿在如圖甲

所示位置靜止時,彈簧測力計的示數是No

②保持杠桿右側所掛4個鉤碼的位置不變，取下彈簧測力計,在杠桿右側用彈簧測力計沿豎直方向拉杠

桿，當杠桿再次水平并靜止時，彈簧測力計對杠桿的拉力為F=1.5N,請在圖乙中畫出彈簧測力計對杠桿

的拉力F的示意圖及其力臂1。

五、計算題(第11題5分，第12題8分洪13分)

11.(2023安徽)如圖,一固定斜面頂端裝有定滑輪，為測量該裝置提升物體時的機械效率用彈簧測力計

連接細繩，跨過定滑輪將重為6N的物體沿斜面向上勻速拉動0.6m,物體上升的高度為0.3m,彈簧測力

計的示數為4N。求此過程中

(1)做的有用功；

(2)該裝置的機械效率。

12.(2022湖南張家界)天門山盤山公路是網紅打卡地，公路共計99道彎，似玉帶環(huán)繞，層層疊起，直沖云霄,

公路全長大約10km,公路的海拔落差高度約1000m。為助力“2022年湖南省首屆旅游發(fā)展大會”，實現

省委省政府提出的“立標打樣”“辦一次會、興一座城”的目標要求，天門山景區(qū)購置了一批新能源純電動

客車,客車滿載時總質量為6000kgo現有一輛滿載的新能源客車，以80kW的恒定功率,4m/s的速度

沿盤山公路從山底勻速行駛至山頂。（行駛過程中客車所受重力和阻力大小恒定不變,g取10N/kg）請

完成下列問題：

⑴整個過程中，電動機對客車和游客所做的有用功為多少？

⑵盤山公路的機械效率為多少？

⑶整個過程中，電動機的牽引力為多少?汽車受到的阻力為多少？

5-3提升練

時間:30分鐘

一、選擇題（每小題2分，共10分）

1.（2022湖南邵陽）某天,“生物”和“物理”兩位大師在一起進行體育鍛煉?！吧铩贝髱熒斐鼋〈T的手臂對

“物理”大師說:“看，我能提起很重的物體哦（如圖）!”“物理”大師豎起大拇指說:“真厲害!其實，你的前臂就

是物理學中的一根杠桿。，，以下對于這根杠桿在提起重物的過程中，分析合理的是（）

A.前臂杠桿的支點。在肘關節(jié)處

B.肱二頭肌給槎骨的力Fi是阻力

C.重物給前臂的力F2是動力

D.前臂是一根省力杠桿

2.（2022浙江寧波）“美好的一天，從拉著行李箱返校學習開始”。圖甲中的同學拉著行李箱健步行走在校

園水平路面上，行李箱勻速前進并保持傾角不變。假如這一過程中行李箱（含箱內物體）受到的重力G如

圖乙所示，則該同學對行李箱施加的拉力有沒有可能是圖乙的Fi、F2,你的判斷是（）

A.Fi可能,F2不可能B.Fi不可能,F2可能

C.Fi和F2都可能D.Fi和F2都不可能

3.（2023天津）（多選）在測量滑輪組機械效率的實驗中，用如圖所示的滑輪組先勻速提升重為Gi的物體,

額外功與有用功之比為1：3;再勻速提升重為G2的物體。先后兩次繩子自由端的拉力之比為2：5。

若不計繩重和摩擦，則（）

A.Gi：G2=2：5

B.Gi：G2=l：3

C.先后兩次滑輪組的機械效率之比為3：4

D.先后兩次滑輪組的機械效率之比為5：6

4.（2022湖北隨州）由于熱脹冷縮，戶外的導線在夏天會變得松弛，冬天又拉得很緊。某些地方用如圖所

示的滑輪組來控制導線的松緊程度。某次導線對滑輪N的拉力為F,配重水泥塊（重力為G）被勻速拉升

的高度為h（不考慮滑輪自重、繩重和繩與滑輪之間的摩擦）。下列說法中正確的是（）

A.M是動滑輪

B.拉力F=2G

C.拉力F做的功為3Fh

D.拉力F移動的速度與配重水泥塊上升的速度相同

5.（2023湖南常德）如圖所示是鍋爐保險閥門的示意圖。當閥門受到的蒸汽壓力超過其安全值時,閥門就

會被拉開。如0B=2m,OA=0.5m,閥門的底面積S=2cn?,鍋爐內氣體壓強的安全值p=6xl（）5Pa（杠桿的

重力,摩擦均不計,po=lxl（）5Pa）,則B所掛重物的重力是（）

A.20NB.25NC.30ND.120N

二、填空題（每空1分，共5分）

6.（2023廣東廣州）圖1中工人用工具搬運石頭，該工具可簡化成圖2中杠桿AB,移動支架，可使支點O

在AB間移動。桿水平靜止，忽略桿重。

（1）人對桿的壓力為Fi,繩對桿的拉力為F2,F1、F2豎直向下，

①在圖2中畫出Fi的力臂11；

②F2的力臂12=（用Fl、F2、11表示）。

⑵同一石頭仍懸掛在桿B端,人對桿A端的壓力方向不變，只通過移動支點O使該壓力變小，桿仍保持

水平靜止，支點O應向（選填端移動。

匕Q4硬桿、_看B幅A\頭（）k\B

圖1圖2

7.（2022湖南懷化）體積相同的實心物塊甲和乙，它們分別掛在一根輕質不等臂杠桿AOB的左右兩端，保

持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比為1：2,則AO：OB=，若將甲、乙如圖所示同時浸沒在

水中,則杠桿端將下降。（選填"A”或"B”）

三、作圖題（每題2分，共4分）

8.（2023甘肅）如圖所示,小亮用滑輪組將裝修材料運到樓上，請用筆畫線幫他組裝最省力的滑輪組。

9.（2022遼寧阜新）如圖所示,一木箱放在水平地面上用最小的力F使其向左翻轉，請畫出支點O和最小

力F及其力臂L的示意圖。

左右

四、計算題（每題8分，共16分）

10.（2023湖南長沙）如圖，小明用一個動滑輪和幾個相同的杠鈴片自制了一個健身器，已知動滑輪的質量

為5kg,每個杠鈴片的質量為10kgo不計繩重和摩擦,g取10N/kg,小明通過握桿豎直向上勻速拉動繩

子提升杠鈴片的過程中，求：

4

⑴杠鈴片在0.5s內上升0.2m,杠鈴片的速度;

⑵動滑輪下掛著兩個杠鈴片，握桿對繩子拉力的大小;

⑶動滑輪下掛著四個杠鈴片，杠鈴片上升了04m,在此過程中握桿對繩子的拉力做的功。

11.（2022湖南郴州）如圖所示用細線將一質量可忽略不計的杠桿懸掛起來，把質量為0.3kg的物體A用

細線懸掛在杠桿的C處;質量為0.5kg的物體B（B不溶于水）用細線懸掛在杠桿的D處。當物體B浸

沒于水中靜止時,杠桿恰好在水平位置平衡。此時C、D到0點的距離分別為20cm、30emo（g取10

N/kg）求：

⑴物體A的重力；

⑵細線對物體B的拉力；

⑶物體B的體積。

5年中考

1.答案如圖

2.答案如圖所示

3.C

4.答案A省力

5.答案杠桿5變小

6.答案(1)見圖1

(2)187.5(3)變大動力臂會減小，阻力臂會增大，阻力(人的重力)大小不變，根據杠桿平衡條件可知支

撐力會變大

7.答案

B

8.答案如圖所示:

9.C

10.答案小于如圖所示將左盤向O點移動(其他答案，合理即可)

小米，