2017-2021年浙江中考物理真題分類匯編之機械與功

一.杠桿的分類（共2小題）

1.（2021?金華）生活中處處有科學。下列日常工具在使用時屬于費力杠桿的是（）

釣魚竿

2.（2017?義烏市）如圖甲為惻刀切甘蔗時的情景。若把鋤刀視為一根能夠繞固定點轉動的

杠桿，原理用圖乙表示。則下列有關敘述中正確的是（）

A.鋤刀是費力杠桿B.動力臂為AB

C.固定點C是支點D.Fi和F2是一對平衡力

二.力臂的畫法（共1小題）

（1）如圖甲，在靜止指向南北方向的小磁針上方平行地放一根直導線。閉合開關，原來

靜止的小磁針發生轉動，原來靜止的直導線仍然未動。

①小磁針發生轉動，可以說明它一定受到力的作用，因為；

②直導線仍然未動，此時偏轉的小磁針對直導線（填“有”或“沒有”）力的作

用；

（2）如圖乙是某飲水器水龍頭的結構示意圖，A是固定的出水口，B是一根手柄，C是

一根連接在閥門上的桿，由彈簧將它拉緊，01是連接B、C的一根銷釘?？蓪⑹直喕?/p>

為一根杠桿，手柄與A的接觸點02為支點，下壓手柄，C就上升，閥門打開水流出；放

手后，C自動恢復原位，水龍頭關閉。

①請在丙圖中畫出動力Fi的力臂11；

②正常使用手柄取水時，手柄屬于杠桿。

三.杠桿中最小力的問題（共3小題）

4.（2021?溫州）停放自行車時，若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力，將后輪略

5.（2020?衢州）在實際生活中，常用螺絲刀將螺絲釘擰進（出）物體。圖甲中正在擰螺絲

釘的螺絲刀，可視為圖乙所示的杠桿AOB,其中。為支點，B為阻力作用點，F2為阻力,

動力作用在手柄上。

（1）圖甲中的螺絲刀屬于杠桿。

（2）請在答題紙相應位置圖中，畫出對應F2的最小動力Fi的示意圖。

6.（2020?湖州）為了防止門被風吹動，常在門背后和墻上安裝如圖甲所示的“門吸圖乙

是簡化后的模型。門可以繞軸O自由轉動，門寬為1.2米。“門吸”與。位置關系、“門

吸”引力大小和方向如圖乙所示。（摩擦力忽略不計）

（1）關門所需的最小力F是.,牛。

（2）在圖乙中畫!l!F的作用點和方向。

甲乙

四.杠桿的應用（共4小題）

7.（2019?臺州）消防安全，人人有責。下列有關滅火器使用方法的分析不正確的是（）

1提起滅火器2拔下保險銷3用力壓下手柄4對準火焰根部掃射

A.提滅火器時，手靠近瓶口，容易提起

B.拔保險銷時，放開手柄，有利于拔出

C.用力壓手柄時，手靠近瓶口，容易壓下

D.對準火源根部掃射，滅火物質覆蓋可燃物，快速滅火

8.（2019?衢州）如圖是起重機用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間，其中拉力最小

9.（2018?衢州）如圖所示是汽車起重機，其中A、B組成滑輪組（結構如示意圖），C桿伸

縮可改變吊臂的長短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，0為吊臂的轉動軸，裝在E

里的電動機牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車身外側增加的支柱，F為吊臂

頂端受到豎直向下的力。下列有關汽車起重機的敘述中錯誤的是（）

A.滑輪組中A滑輪用于改變力的方向

B.當C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變大

C.當D桿伸長時力F的力臂將變小

D.H的作用是工作時以防翻車和避免輪胎受到的壓力過大

10.（2017?紹興）如圖甲時制作面團的情景，把竹杠的一端固定在繩扣中，人騎在另一端施

加一個向下的大小為F的力，面團被不斷擠壓后變得更有韌性，圖乙為壓面團原理圖。

關于壓面團過程的敘述正確的是（）

A.面團對桿的作用力方向向下

B.面團對桿的作用力大小等于F

C.面團被壓扁說明力能使物體發生形變

D.A點向下移動的距離小于B點向下移動的距離

五.杠桿的平衡條件（共6小題）

11.（2018?金華）如圖，用刻度均勻的勻質杠桿進行“杠桿平衡條件”的實驗（每個鉤碼重

為0.5牛）。下列說法正確的是（）

A.」一實驗前出現如圖所示情況，應將杠桿的平衡螺母向左調

A■■

-L如圖，在AB處各增加一個鉤碼，杠桿仍然能保持平衡

B.

C.-L-如圖，彈簧測力計從a位置轉到b,為保持杠桿在水平位置平衡，其示

數需變大

D.點向上拉杠桿，為保持杠桿在水平位置平衡,

其示數小于3牛

12.（2018?溫州）如圖為吸盤式掛桿，將吸盤壓在瓷磚上排盡其中的空氣，掛桿就能被固定

在瓷磚上，掛有平底鍋的掛鉤沿光滑水平橫桿從P點開始向吸盤B移動，若吸盤與橫桿

的重力、吸盤大小均忽略不計，設掛鉤與吸盤A的距離為1,則吸盤B受到的摩擦力F

的大小與1的關系圖象為（）

13.（2018?杭州）如圖所示，將長為1.2米的輕質木棒平放在水平方形臺面上，左右兩端點

分別為A、B,它們距臺面邊緣處的距離均為0.3米。在A端掛一個重為30牛的物體，

在B端掛一個重為G的物體。

（1）若G=30牛，臺面受到木棒的壓力為牛。

(2)若要使木棒右端下沉，B端掛的物體至少要大于牛。

(3)若B端掛物體后，木棒仍在水平臺面上靜止，則G的取值范圍為牛。

14.(2018?臺州)圖甲是一種壺口處配有自動開合小壺蓋的電水壺。

(1)如圖乙，電水壺底部的導線連接裝置有銅環①、銅環②和銅柱③.經測試發現：①、

②之間是絕緣的，②、③之間常溫下有十幾歐姆的電阻。則與水壺金屬外殼相連的裝置

是o

(2)圖丙是自動開合小壺蓋簡化側視圖。OA是小壺蓋，C是其重力作用點。B是小壺

蓋的配重。OB是配重柄。AOB能繞固定點O自由轉動。請在答題紙圖丙中作出小壺蓋

的重力G及其力臂L。

(3)已知：小壺蓋質量為4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，ZAOB=

135°.要求倒水時，壺身最多傾斜45°,小壺蓋便自動打開；壺身豎直時，小壺蓋在水

平位置自動閉合。求配重B的質量取值范圍。(配重柄質量和O點的摩擦均忽略不計，近

取1.4)

15.(2019?杭州)如圖甲，有一輕質桿，左右各掛由同種金屬制成、質量分別為mi和m2

(mi>m2)的實心物塊后恰好水平平衡。

(1)求左右懸掛點到支點O的距離Li與L2之比。

（2）將兩物分別浸沒于水中（如圖乙），桿將會（選填“左端下降”“右端下降

“或”仍然平衡”），試通過推導說明。

16.（2020?寧波）現有一根形變不計、長為L的鐵條AB和兩根橫截面積相同、長度分別為

La、Lb的鋁條a、b,將鋁條a疊在鐵條AB上，并使它們的右端對齊，然后把它們放置

在三角形支架O上，AB水平平衡，此時OB的距離恰好為La.如圖所示。取下鋁條a

后，將鋁條b按上述操作方法使鐵條AB再次水平平衡，此時OB的距離為Lx.下列判

斷正確的是（）

4-----------La---------k

B

L+L

A.若La<Lb〈L,則La<Lx<――^成立

2

B.若La<Lb〈L,則Lx>―L—+Lh^成立

2

L+L

C.若Lb<La，，-L<LxVLa成立

2

D.若Lb<La，則Lx<—L—+L^k成立

2

六.杠桿的平衡分析法及其應用（共2小題）

17.（2020?杭州）桿秤是一種用來測量物體質量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在

秤盤上不放重物時，將秤碓移至O點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標為

0刻度。當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，秤蛇移到B處，恰好能使桿秤水平平衡，

測得OA=5cm,OB=10cm。

（1）計算秤泥的質量。

（2）小金在B處標的刻度應為kg.若圖中OC=2OB,則C處的刻度應為

kg。

（3）當秤盤上放一個質量為2kg的物體時，若換用一個質量更大的秤坨，移動秤坨使桿

秤再次水平平衡時，其讀數（選填或“>“）2kg,由此可知一桿桿秤不

能隨意更換秤坨。

18.（2021?湖州）下列是某科學研究小組探究杠桿平衡條件的實驗過程：（本實驗均使用輕

質杠桿）

實驗1：在直杠桿水平平衡時（如圖甲所示）進行實驗，記錄多組數據。得出：FiXS|

=F2XS2（注：SI和S2分別表示支點。到Fi和F2的作用點的距離）。在直杠桿傾斜平衡

時（如圖乙所示）進行實驗，也得到了同樣的結論。

該結論適用于所有平衡時的杠桿嗎？

實驗2：科學研究小組用一側彎曲的杠桿進行如圖丙所示的實驗，移動鉤碼，改變鉤碼數

量，記錄數據如表，分析表格數據發現上述結論并不成立，但發現一個新的等量關系，

即：_______

實驗次數Fi/Nsi/cms〃cmh/cm

F2/N

11.010.00.521.320.1

21.520.01.031.729.8

32.030.02.525.524.0

s和1（支點到力的作用線的距離）這兩個量在研究杠桿平衡條件時，哪個量才是有價值

的呢？研究小組的同學觀察到：支點到Fi的作用點的距離（si）與支點到Fi的作用線的

距離（11）是相等的。研究小組的同學又進行了實驗。

實驗3：

①移動鉤碼，使杠桿，并使杠桿處于平衡狀態。

②記錄Fi、si、h和F2、S2、12?

③改變鉤碼數量，移動鉤碼，記錄杠桿處于平衡時的多組Fl、S1、11和F2、S2、12。

④分析實驗數據，得出彎杠桿的平衡條件。

最后，通過科學思維，得出所有杠桿的平衡條件都是：F1X11=F2><12。杠桿的平衡條件

可用于解釋許多杠桿應用，如用圖1方式提升物體比用圖2方式省力，就可用杠桿的平

衡條件作出合理解釋。

圖1圖2

請回答：

(1)在研究一側彎曲的杠桿時，發現的一個新的等量關系是。

(2)將實驗3中的①填寫完整。

(3)“支點到力的作用線的距離”在科學上被稱為o通過探究杠桿平衡條件的

實驗，使我們深深認識到建立這一科學量的價值。

(4)用圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是。

七.探究杠桿的平衡條件實驗(共1小題)

19.(2021?麗水)桿秤(如圖甲)是我國古老的衡量工具，現今人們仍然在使用。某興趣小

組在老師的指導下，動手制作量程為20克的桿秤(如圖乙)。

甲乙

【制作步驟】

①做秤桿：選取一根筷子，在筷子左端選擇兩點依次標上“A”、“B”；

②掛秤盤：取一個小紙杯，剪去上部四分之三，系上細繩，固定在秤桿的“A”處；

③系秤紐：在秤桿的“B”處系上繩子；

④標零線：將5克的祛碼系上細繩制成秤泥，掛到秤紐的右邊，手提秤紐，移動秤蛇，

使秤桿在水平位置處于平衡狀態，在秤布所掛的位置標上“0”；

⑤定刻度：……

【交流評價】

（1）桿秤是一種測量的工具；

（2）當在秤盤上放置物體稱量時，秤蛇應從“0"刻度向側移動；

（3）步驟④標零線的目的是；

（4）根據杠桿平衡條件可知，桿秤的刻度是均勻的。定刻度時，小科和小思采用不同的

方法，你認為的方法更合理。

小科：先在秤盤上放1克物體，移動秤花，使秤桿在水平位置處于平衡狀態，在秤蛇所

掛的位置標上1;然后在秤盤上放2克物體……；按上述方法直到標出所有刻度。

小思：在秤盤上放20克物體，移動秤坨，使秤桿在水平位置處于平衡狀態，在秤蛇所掛

的位置標上20,0和20之間分為20等份，依次標上相應刻度。

八.定滑輪及其工作特點（共2小題）

20.（2017?臺州）小柯用圖中裝置提升重為400牛的物體，不計摩擦和滑輪自重，下列說法

正確的是（）

A.兩個滑輪均為定滑輪

人將繩子拉過1米，物體也上升1米

物體勻速上升時，人對繩子的拉力為200牛

使用該裝置不能省力，但能改變力的方向

21.（2020?紹興）如圖，甲、乙實驗可以得出“定滑輪不能省力”這一結論。小敏想通過一

次實驗既得出結論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側加上一個相同的彈簧

測力計（彈簧測力計重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計）。下列四套裝置中能實現的

是（）

九.動滑輪及其工作特點（共1小題）

22.（2021?寧波）反思是一種良好的學習品質。

（1）一根輕質硬棒AB,在力的作用下能繞固定點O轉動?，F在硬棒AB上施加兩個力

Fi和F2,O點到Fi和F2的作用線的距離分別為di和d2o小寧認為，只要滿足FiXdi

=F2Xd2,則硬棒AB一定保持靜止狀態或勻速轉動。你認為小寧的想法正確嗎？請說出

你的理由。

（2）在“動滑輪”實驗中，小寧通過如圖所示裝置進行實驗，得到結論：使用動滑輪勻

速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認為，即使不計摩擦和繩重，

上述結論要成立，物重G和動滑輪重G動之間也必須滿足一定條件。請你說出這一條件,

并予以證明。

〃〃/〃〃〃/〃〃，

一十.滑輪組繩子拉力的計算（共1小題）

23.（2019?嘉興）為便于研究，某健身器材中訓練拉力部分的機械結構可簡化為如圖所示的

滑輪組。若不計摩擦，下列有關分析正確的是（）

A.兩個滑輪在裝置中起的作用相同

B.拉力移動的距離與配重上升的距離相同

C.沿方向1與2勻速拉動配重，所用的力大小相等

D.將配重提升相同高度，用該裝置與直接提升所做的功相等

一十一.功的計算（共7小題）

24.（2021?杭州）如圖所示，為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質

量為m的物體從左側圓弧槽A點由靜止釋放，最高到達右側圓弧槽B點處；然后再次滑

下，最高到達左側圓弧槽C點處。其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h（忽略

空氣阻力）。

（1）物體從A點滑到水平面時，重力所做的功為o

（2）物體從A點滑到B點的過程中，損失的機械能轉化為物體內能的效率為人則物體

到達B點時溫度升高了。（物體比熱容用c表示）

（3）C點距離水平面的高度為。

25.（2021?溫州）2021年5月，我國“天問一號”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原

（如圖甲），實現了我國首次地外行星著陸。圖乙是其階段HI著陸過程中的高度隨時間的

（1）火星大氣密度是地球的1%,大氣中氧氣含量為0.15%且沒有液態水，表面平均溫

度為-55℃,繞日公轉周期為687天。下列關于火星的說法不合理的是。

A.表面平均溫度比地球低

B.公轉周期比地球長

C.大氣中氧氣含量比地球低

D.雨、雪天數比地球多

（2）圖乙中ti?t2時段，著陸巡視器在豎直向上推力作用下，豎直下落的速度減小，該

過程中推力F與重力G的大小關系是。（不計大氣阻力）

（3）著陸巡視器在火星上總重為4888牛，其重力在t2?以時段做功焦。

26.（2021?嘉興）健康的生活既要注意平衡膳食，還要積極參加體育鍛煉。如圖所示為可調

式握力器，可用于鍛煉手部肌肉。鍛煉時只要抓住左手柄，用力抓緊使其碰觸右手柄上

的計數按鈕，即算完成一個握力動作。

（1）握力器的力度可以通過使用調節器移動彈簧下端的位置來改變?，F在需要將力度調

小，則應該將彈簧下端向（選填“左”或“右”）移。

（2）小嘉用平均大小為500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移動6厘米完

成一個握力動作，則做功多少焦？

（3）小嘉飲用一罐凈含量為330毫升的可樂后，獲得的能量為540千焦。若獲得能量的

10%用于握力做功，則消耗這些能量需要完成多少個題（2）中的握力動作？

調節區域

m

調節器flM

計數按鈕

27.（2020?溫州）某跳傘運動員從飛機上跳下，沿豎直方向降落，一段時間后打開降落傘,

最后安全著地。已知運動員和跳傘設備的總重力為700牛，跳傘過程中下降的速度與時

間的關系如圖甲所示。

1100牛700牛700牛

甲乙

(1)圖甲中曲線OA段速度越來越大的原因是

(2)圖乙是跳傘過程中部分階段的情景及受力示意圖,其中與圖甲曲線中CD階段對應

的是O

（3）計算運動員和跳傘設備的總重力在AB段所做的功。

28.（2020?紹興）2020年5月27日，中國珠峰高程測量登山隊從北坡成功登頂，圓滿完成

峰頂測量任務，億萬民眾共同見證這一極限挑戰，激起國人滿腔豪情。

圖甲圖乙

（1）登頂的一大難關是“第二臺階”，這段垂直高度4米的巖壁上架著“中國梯”（圖甲）,

登山隊員的質量為75千克，爬完巖壁至少需要克服重力做功多少焦耳？

（2）科學家在珠峰底部設立了多個觀測點（圖乙）來測量珠峰高度的目的是。

（3）受到測量珠峰高度的啟發，小敏用激光筆來測量校內的旗桿高度（圖丙）：打開激

光筆開關，讓激光對準旗桿的頂端，要測算出旗桿高度H,需測出的數據有。

29.（2018?杭州）甲、乙兩位同學對“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有關”持有不同的

意見，于是他們對此展開研究。他們從網上查到，雨滴在下落過程中接近地面時受到的

空氣阻力與雨滴的橫截面積S成正比，與雨滴下落速度v的平方成正比，即￡=1<5丫2（其

中k為比例系數，是個定值），雨滴接近地面時可看做勻速直線運動。把雨滴看做球形，

其半徑為r,密度為p,比熱為c,球的體積為丫=三弘色（注：所有結果均用字母表示）

3

（1）半徑為r的雨滴重力為o

（2）在接近地面時，大雨滴的下落速度小雨滴的下落速度（選填“大于”“等于"

“小于”），寫出推理過程。

（3）假設半徑為r的雨滴在近地面下落h高度的過程中，重力對它所做的功全部轉化為

雨滴的內能，則雨滴的溫度升高了多少？

30.（2018?嘉興）2017年12月24日，我國自主研制的最大水陸兩棲飛機AG600在廣東珠

海首飛成功。AG600可以在地面或水上起飛和降落，20秒內可一次汲滿水12噸，主要

用于大型滅火和水上救援。已知飛機空載質量為41.5噸，最大巡航速度500千米/時。（g

取10牛/千克）

（1）為了使飛機獲得向上的升力，機翼的上側做成凸圓形狀，而下側成平面形狀，其科

學原理是O

（2）某次滅火演習中，AG600蓄滿水后加速起飛，然后以最大巡航速度水平飛往演習火

場的上空，將水箱中的水一次性全部注下。下列有關說法正確的是。

A.用水滅火可以降低可燃物的著火點

B.加速起飛過程中，飛機的重力勢能增加

C.飛機以最大巡航速度水平直線飛行時，飛機受到平衡力的作用

（3）在某次水面滑行測試中，蓄有8.5噸水的飛機，在水面上以36千米/時的速度勻速

直線滑行1分鐘，若滑行過程中所受阻力為總重的0.5倍，則飛機的牽引力做了多少功？

此時飛機的實際功率為多少？

一十二.功率計算公式的應用（共1小題）

31.（2017?麗水）“汽車共享”在麗水市推出以來受到市民的青睞，它屬于公共交通的補充,

可以滿足人們自駕出行的需求。如圖是我市一款按租用時間收費的電動共享汽車。五一

期間，小科一家租用該款電動共享汽車去旅游，從租車點一路不停行駛105千米到達目

的地，若全程的速度為70千米/時?；卮鹣铝袉栴}：

（1）推廣電動共享汽車的好處有（答出一點即可）；

（2）租用該電動汽車的價格為0.5元/分鐘，小科一家從租車點到目的地的租車費用為

元；

（3）該電動汽車發動機的額定功率為30千瓦，若汽車以額定功率在水平路面勻速直線

行駛時，所受的阻力恒為1200牛，汽車的速度為多少？

2017-2021年浙江中考物理真題分類匯編之機械與功

參考答案與試題解析

杠桿的分類（共2小題）

1.（2021?金華）生活中處處有科學。下列日常工具在使用時屬于費力杠桿的是（)

【考點】杠桿的分類.

【專題】定性思想；簡單機械；理解能力.

【分析】結合圖片和生活經驗，判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，

再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。

【解答】解：A、獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不合題

忌-1V-；

B、開瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不合題意；

C、釣魚竿在使用時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C符合題意；

D、大鋤刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不合題意。

故選：Co

【點評】此題考查的是杠桿的分類和特點，主要包括以下幾種：

①省力杠桿，動力臂大于阻力臂，省力但費距離；

②費力杠桿，動力臂小于阻力臂，費力但省距離；

③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂，既不省距離也不省力。

2.（2017?義烏市）如圖甲為鋤刀切甘蔗時的情景。若把鋤刀視為一根能夠繞固定點轉動的

杠桿，原理用圖乙表示。則下列有關敘述中正確的是（)

A.鋤刀是費力杠桿B.動力臂為AB

C.固定點C是支點D.Fi和F2是一對平衡力

【考點】杠桿的分類；平衡力的辨別；杠桿及其五要素.

【專題】應用題；運動和力；簡單機械.

【分析】解決此題一般步驟為，先找到支點，再畫出動力臂和阻力臂，最后根據力臂的

長短判斷是什么類型的杠桿。

【解答】解：惻刀也是杠桿，其軸是支點C,故C正確；

切草處是阻力作用點，刀柄是動力作用點，因為動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿,

故A錯誤；

動力臂為支點到動力的作用線的距離，故動力臂為AC,故B錯誤；

F］和F2是大小不相等，沒有作用在同一條直線上，不是平衡力，故D錯誤。

故選：C?

【點評】本題考查杠桿及其五要素，解題關鍵是牢記杠桿的基本概念。

二.力臂的畫法（共1小題）

3.（2021?衢州）“認真觀察和仔細分析”是科學研究的基本要求。

（1）如圖甲，在靜止指向南北方向的小磁針上方平行地放一根直導線。閉合開關，原來

靜止的小磁針發生轉動，原來靜止的直導線仍然未動。

①小磁針發生轉動，可以說明它一定受到力的作用，因為力是改變物體運動狀態的原

因；

②直導線仍然未動，此時偏轉的小磁針對直導線有（填“有”或“沒有”）力的作

用；

（2）如圖乙是某飲水器水龍頭的結構示意圖，A是固定的出水口，B是一根手柄，C是

一根連接在閥門上的桿，由彈簧將它拉緊，Oi是連接B、C的一根銷釘?？蓪⑹直喕?/p>

為一根杠桿，手柄與A的接觸點02為支點，下壓手柄，C就上升，閥門打開水流出；放

手后，C自動恢復原位，水龍頭關閉。

①請在丙圖中畫出動力Fi的力臂11；

②正常使用手柄取水時，手柄屬于省力杠桿。

【考點】力臂的畫法；杠桿的分類.

【專題】應用題；磁現象、電生磁；運動和力；簡單機械；應用能力.

【分析】（1）力可以改變物體的運動狀態，也可以改變物體的形狀；物體間力的作用是

相互的；

（2）根據力臂的定義作圖；根據動力臂和阻力臂的大小判定杠桿的種類。

【解答】解：（1）①小磁針發生轉動，小磁針的運動狀態發生了變化，是因為受到非平

衡力的作用，說明力是改變物體運動狀態的原因。

②直導線仍然未動，直導線對小磁針有吸引力，由于物體間力的作用是相互的，偏轉的

小磁針對直導線也有吸引力的作用；

（2）①延長力的作用線，從支點作動力Fi的力的作用線的垂線，支點到垂足的距離為

力臂h;如圖所示：

②正常使用手柄取水時，動力臂要大于阻力臂，所以為省力杠桿。

故答案為：（1）①力是改變物體運動狀態的原因；②有；（2）①如圖；②省力。

【點評】本題考查了杠桿的種類、力的相互性、力臂的做法，難度不大。

三.杠桿中最小力的問題（共3小題）

4.（2021?溫州）停放自行車時，若要從如圖四點中選擇一點施加豎直向上的力，將后輪略

微提起。其中最省力的點是（)

A.A點B.B點C.C點D.D點

【考點】杠桿中最小力的問題.

【專題】簡單機械；分析、綜合能力.

【分析】根據杠桿平衡的條件，F|XLI=F2XL2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況

下，要使所用的動力最省力，必須使動力臂最長.

【解答】解：根據杠桿平衡的條件，FIXLI=F2XL2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的

情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長.若要從如圖四點中選擇一點施加豎

直向上的力，將后輪略微提起，是圍繞前輪與地面的接觸點轉動，分別作出在A、B、C、

D四點施加豎直向上的力并延長，再支點作出垂線，即力臂，如圖所示：

由圖可知最省力的點是D。

故選：D。

【點評】本題考查杠桿中最小力的問題，找到動力作用點到支點O的最長動力臂是解決

問題的關鍵。

5.（2020?衢州）在實際生活中，常用螺絲刀將螺絲釘擰進（出）物體。圖甲中正在擰螺絲

釘的螺絲刀，可視為圖乙所示的杠桿AOB,其中O為支點，B為阻力作用點，F2為阻力，

動力作用在手柄上?

（1）圖甲中的螺絲刀屬于省力杠桿。

（2）請在答題紙相應位置圖中，畫出對應F2的最小動力Fi的示意圖。

【考點】杠桿中最小力的問題；杠桿的分類.

【專題】作圖題；簡單機械；應用能力.

【分析】（1）判斷杠桿的類型可結合動力臂與阻力臂的大小關系或生活經驗來判斷。

（2）杠桿平衡條件：動力義動力臂=阻力X阻力臂（BLI=F2L2）,在阻力跟阻力臂的

乘積一定時，動力臂越長，動力越小；動力和阻力使杠桿轉動的方向相反，且動力與動

力臂垂直，據此可確定動力的方向。

【解答】解：（1）螺絲刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿.

（2）由杠桿平衡條件BLI=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，

動力越??；

圖中支點在O點，動力作用在手柄上即A處，因此0A作為動力臂最長；由圖知F2使

杠桿沿逆時針方向轉動，則動力Fi應使杠桿沿順時針方向轉動，故Fi的方向應該垂直

于0A向下；則過A點垂直于OA向下作出最小動力Fi的示意圖。如下圖所示：

故答案為：（1）省力；（2）最小動力Fi的示意圖見解答。

【點評】解答本題需要通過杠桿的平衡條件得出：在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力

臂越長，動力越小的結論；在作最小動力的示意圖時，要注意動力和阻力使杠桿轉動的

方向相反。

6.（2020?湖州）為了防止門被風吹動，常在門背后和墻上安裝如圖甲所示的“門吸二圖乙

是簡化后的模型。門可以繞軸O自由轉動，門寬為1.2米?！伴T吸”與O位置關系、“門

吸”引力大小和方向如圖乙所示。（摩擦力忽略不計）

（1）關門所需的最小力F是4牛。

（2）在圖乙中畫出F的作用點和方向。

甲乙

【考點】杠桿中最小力的問題；力的示意圖與圖示.

【專題】作圖題；簡單機械；應用能力.

【分析】（1）根據杠桿平衡的條件可知，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使

所用的動力最小，必須使動力臂最長。而在通常情況下，連接支點和動力作用點這兩點

所得到的線段最長，利用杠桿平衡條件可求出關門所需的最小力F；

（2）已知門寬為1.2米，F的作用點在最右端，方向與門垂直，據此畫出力的示意圖。

【解答】解：（1）已知O為支點，利用杠桿平衡條件可得，FXLn,=F引力XL，*力，

即：FX1.2m=6NX0.8m,

解得：F=4N；

（2）已知O為支點，門寬為1.2米為最長力臂，F的作用點在最右端，方向與門垂直，

如圖所示：

6牛

【點評】在處理杠桿最小力的問題時，可按以下步驟進行：①確定支點和動力作用點;

②過動力作用點作出與動力臂垂直的直線。

四.杠桿的應用（共4小題）

7.（2019?臺州）消防安全，人人有責。下列有關滅火器使用方法的分析不正確的是（）

1提起滅火器2拔下保險銷3用力壓下手柄4對準火焰根部掃射

A.提滅火器時，手靠近瓶口，容易提起

B.拔保險銷時，放開手柄，有利于拔出

C.用力壓手柄時，手靠近瓶口，容易壓下

D.對準火源根部掃射，滅火物質覆蓋可燃物，快速滅火

【考點】杠桿的應用.

【專題】應用題；簡單機械.

【分析】根據正確使用滅火器的方法進行分析解答。

【解答】解：

A.提滅火器時，滅火器的重力為阻力，手掌上部與柄接觸的位置為支點，手的下部對柄

向上的力為動力，手靠近瓶口，這樣能減小阻力臂，根據杠桿平衡條件可知，可以減小

下面手的動力，容易提起滅火器，故A正確；

B.拔保險銷時，放開手柄，減小了對保險銷的壓力，從而減小了摩擦力，有利于拔出，

故B正確；

C.由圖3知，用力壓手柄（手柄類似于衣服夾子，如下圖），手靠近瓶口時（即靠近支

點），動力臂減小，根據杠桿的平衡條件可知，動力應增大，所以不容易壓下手柄，故C

錯誤；

2^^

D.根據滅火原理可知，對準火源根部掃射，滅火物質覆蓋可燃物與氧氣隔絕，可以快速

滅火，故D正確。

故選：C?

【點評】本題是一道考查滅火器正確使用的試題，掌握滅火器的正確使用方法解答本題

的關鍵，貼近生活。

8.（2019?衢州）如圖是起重機用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間，其中拉力最小

的是（）

A罕b松

【考點】杠桿的應用.

【專題】應用題；簡單機械.

【分析】以樹根為支點，樹的重心一定，阻力阻力臂一定，根據杠桿的平衡條件，動力

臂越大，動力越小。

【解答】解：

如圖是起重機用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間，以樹根為支點，樹的重力不

變、重心一定，則阻力和阻力臂一定，支點與動力作用點的連線是最長的動力臂，根據

杠桿的平衡條件，動力臂越大，動力越?。粓DC中動力作用點離支點最遠，F3與樹干垂

直，則可知F3最小，故C正確。

故選：Co

【點評】本題主要考查杠桿的應用，關鍵是最長動力臂的判斷，常見題目。

9.（2018?衢州）如圖所示是汽車起重機，其中A、B組成滑輪組（結構如示意圖），C桿伸

縮可改變吊臂的長短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，。為吊臂的轉動軸，裝在E

里的電動機牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車身外側增加的支柱，F為吊臂

頂端受到豎直向下的力。下列有關汽車起重機的敘述中錯誤的是（）

A.滑輪組中A滑輪用于改變力的方向

B.當C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變大

C.當D桿伸長時力F的力臂將變小

D.H的作用是工作時以防翻車和避免輪胎受到的壓力過大

【考點】杠桿的應用.

【專題】定性思想；簡單機械.

【分析】（1）不隨物體一起移動的滑輪是定滑輪，隨物體一起移動的滑輪是動滑輪，定

滑輪可以改變力的方向，動滑輪可以省力；

（2）當C桿伸長時吊臂阻力臂變長，阻力和動力臂不變時，根據杠桿平衡條件分析解答

力的變化；

（3）當D桿伸長時，物體變高，伸長臂的夾角變大，阻力臂F的力臂將變小；

（4）操縱汽車起重機時，應在車身外側增加支柱，以防翻車，并避免輪胎受到過大的壓

力，損壞輪胎。

【解答】解：A、A滑輪隨物體一起移動是動滑輪，動滑輪可以省力但不可以改變力的方

向，故A錯誤；

B、當C桿伸長時吊臂阻力臂變長，在阻力和動力臂一定時，阻力臂越長，動力越大，

根據物體間力的作用是相互的知，對D桿的壓力將變大，故B正確；

C、當D桿伸長時力，物體變高，阻力臂F的力臂將變小，故C正確；

D、操縱汽車起重機時，應在車身外側增加支柱即H,以防翻車，并避免輪胎受到過大的

壓力。故D正確。

故選：Ao

【點評】本題以汽車起重機為背景，考查了滑輪的分類、杠桿平衡條件的應用等知識，

是一道難題。

10.（2017?紹興）如圖甲時制作面團的情景，把竹杠的一端固定在繩扣中，人騎在另一端施

加一個向下的大小為F的力，面團被不斷擠壓后變得更有韌性，圖乙為壓面團原理圖。

關于壓面團過程的敘述正確的是（）

A.面團對桿的作用力方向向下

B.面團對桿的作用力大小等于F

C.面團被壓扁說明力能使物體發生形變

D.A點向下移動的距離小于B點向下移動的距離

【考點】杠桿的應用；力的作用效果.

【專題】定性思想；運動和力；簡單機械.

【分析】（1）物體間力的作用是相互的；

（2）根據圖示應用杠桿平衡條件分析答題。

（3）力可以改變物體的形狀。

【解答】解：A、由圖示可知，面團在B點受到的力向下，根據物體間力的作用是相互

的，則杠桿在B點受到的力向上，故A錯誤；

B、力F是動力，在B點受到的力是阻力，由圖示可知，動力臂大于阻力臂，由杠桿平

衡條件可知，阻力大于動力，即杠桿在B點受到的力大于E故B錯誤；

C、面團受力后被壓扁說明力能使物體發生形變，故C正確；

D、由圖示可知，A點的力臂大于B點的力臂，省力，但要多移動距離，A點移動的距

離大于B點移動的距離，故D錯誤。

故選：C。

【點評】本題考查了判斷物體間力的作用是相互的、力的方向、力的大小比較、力的作

用效果、受力點移動距離大小問題，分析清楚圖示情景、應用杠桿平衡條件即可正確解

題。

五.杠桿的平衡條件（共6小題）

11.（2018?金華）如圖，用刻度均勻的勻質杠桿進行“杠桿平衡條件”的實驗（每個鉤碼重

為0.5牛）。下列說法正確的是（)

」一實驗前出現如圖所示情況，應將杠桿的平衡螺母向左調

A.

A.B

"Tp"

-L如圖，在AB處各增加一個鉤碼，杠桿仍然能保持平衡

B.

C.平」一如圖，彈簧測力計從a位置轉到b,為保持杠桿在水平位置平衡，其示

數需變大

D.

其示數小于3牛

【考點】杠桿的平衡條件.

【專題】簡單機械.

【分析】（1）探究杠桿平衡條件之前首先要調節杠桿在水平位置平衡，螺母向上翹的一

端移動；

（2）原來杠桿平衡，是因為兩邊的力和力臂的乘積相等，現在各加一個同樣的鉤碼，就

要看現在的力和力臂的乘積是否相等，據此分析得出結論；

（3）根據鉤碼個數與每個鉤碼的重力求出測力計拉力；當拉力F向右傾斜時，保持B

點不動，彈簧測力計的方向向右傾斜，這時杠桿右側的力臂變短，根據杠桿的平衡條件

可知，使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將變大；

（4）圖中，支點位于動力和阻力的右側，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，

杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響。

【解答】解：

A、由圖可知，杠桿的右端上翹，要使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母應向右端移動，故

A錯誤；

B、設一個鉤碼重為G,一格的長度為L,

原來：3GX2L=2GX3L,杠桿平衡；

在杠桿兩側掛鉤碼處各增加一個質量相等的鉤碼，現在：4GX2LV3GX3L,所以杠桿不

再平衡，杠桿的右端下沉，故B錯誤；

C、圖中彈簧測力計從a位置轉到b,此時拉力F的力臂變短，根據杠桿的平衡條件可知，

拉力變大，即測力計的示數變大，故C正確；

D、若不計杠桿的重力，根據杠桿的平衡條件可得：F'-2L=3G?4L,

解得測力計的示數：F'=6G=6X0.5N=3N；

利用如圖所示裝置進行探究，杠桿的重力不能忽略，且杠桿的重心在桿的中點（杠桿的

重心沒有通過支點），杠桿的重力與鉤碼的重力都會使杠桿向逆時針方向轉動，所以彈簧

測力計的示數應大于3N,故D錯誤。

故選：C。

【點評】此題是探究杠桿平衡實驗，考查了杠桿的調平及杠桿平衡條件的應用，在利用

平衡條件公式時，要注意分析力和對應的力臂。

12.（2018?溫州）如圖為吸盤式掛桿，將吸盤壓在瓷磚上排盡其中的空氣，掛桿就能被固定

在瓷磚上，掛有平底鍋的掛鉤沿光滑水平橫桿從P點開始向吸盤B移動，若吸盤與橫桿

的重力、吸盤大小均忽略不計，設掛鉤與吸盤A的距離為1,則吸盤B受到的摩擦力F

的大小與1的關系圖象為（）

AP悔懺B

A.0'B.?

C.0?D."

【考點】杠桿的平衡條件.

【專題】應用題；重力、彈力、摩擦力.

【分析】根據杠桿的平衡條件和平衡力分析解答。

【解答】解：以吸盤A為支點，設掛鉤與吸盤A的距離為1,根據杠桿的平衡條件可得,

GX1=FXAB,F=獨，AB、G不變，I不為零，由于此算式成正比例關系，所以經過

AB

原點，故吸盤B受到的摩擦力F的大小與1的關系圖象為D。

故選：D。

【點評】本題主要考查杠桿的平衡條件，根據數學知識分析圖象。

13.(2018?杭州)如圖所示，將長為1.2米的輕質木棒平放在水平方形臺面上，左右兩端點

分別為A、B,它們距臺面邊緣處的距離均為0.3米。在A端掛一個重為30牛的物體，

在B端掛一個重為G的物體。

(1)若G=30牛，臺面受到木棒的壓力為60牛。

(2)若要使木棒右端下沉，B端掛的物體至少要大于90牛。

(3)若B端掛物體后，木棒仍在水平臺面上靜止，則G的取值范圍為10?90牛。

【考點】杠桿的平衡條件.

【專題】定量思想；簡單機械.

【分析】(1)對物體進行受力分析，算出臺面受到的支持力進一步判斷出臺而受到木棒

的壓力；

(2)若要使木棒右端下沉，以右邊緣為支點，分析得出動力臂和阻力臂，根據杠桿的平

衡條件算出B端掛的物體的重力；

(3)若B端掛物體后，木棒仍在水平臺面上靜止，分別乙左邊緣和右邊緣為支點判斷出

動力臂和阻力臂，據杠桿平衡條件FL1=F2L2分析分析出最大力和最小力。

【解答】解：(1)放在水平方形臺面上輕質木棒受左右兩物體的豎直向下的拉力和臺面

豎直向上的支持力，即F支持=F拉力=2G=2X30N=60N；

因為木板對臺面的壓力和臺面對木棒的支持力是一道相互作用力，大小相等，即FH^=

F支持=60N；

(2)1th時L左=1.2m一0.3m=0.9m,L右=0.3m,

根據杠桿的平衡條件：GAXI^.：=GBXL右得。

B端掛的物體的重力：GB='二左=幽'口〈0」加=90N；

L右0.3m

(3)若以右邊緣為支點，右邊力臂最小，力最大為90N；

若以左邊緣為支點，右邊力臂最大，力最小，此時L￡=O.3m,L右'=1.2m-0.3m-

0.9m,

最小為：

F產GAL左'=30NX0.3m=ION。

L右'0.9m

故答案為：(1)60；(2)90；(3)10-90o

【點評】本題考查了學生對杠桿平衡條件的掌握和運用，根據動力臂最長時最省力找出

動力臂是本題的關鍵。

14.(2018?臺州)圖甲是一種壺口處配有自動開合小壺蓋的電水壺。

(1)如圖乙，電水壺底部的導線連接裝置有銅環①、銅環②和銅柱③.經測試發現：①、

②之間是絕緣的，②、③之間常溫下有十幾歐姆的電阻。則與水壺金屬外殼相連的裝置

是銅環①。

(2)圖丙是自動開合小壺蓋簡化側視圖。OA是小壺蓋，C是其重力作用點。B是小壺

蓋的配重。OB是配重柄。AOB能繞固定點O自由轉動。請在答題紙圖丙中作出小壺蓋

的重力G及其力臂L。

(3)已知：小壺蓋質量為4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，ZAOB=

135°.要求倒水時，壺身最多傾斜45°,小壺蓋便自動打開；壺身豎直時，小壺蓋在水

平位置自動閉合。求配重B的質量取值范圍。(配重柄質量和O點的摩擦均忽略不計，加

取1.4)

甲乙丙

【考點】杠桿的平衡條件.

【專題】應用題；簡單機械.

【分析】(1)外殼是金屬，應該與火線、零線絕緣，根據已知條件分析;

（2）重力G方向豎直向下，根據力臂的定義做出重力的力臂；

（3）根據杠桿的平衡條件，當配重柄水平時，配重的有最小質量；當小壺蓋水平時，配

重有最大質量，根據數學知識結合杠桿的平衡條件求解。

【解答】解：（1）銅是導體，由題意，銅環①、銅環②之間是絕緣的，說明之間有底盤

的絕緣體，②、③之間常溫下有十幾歐姆的電阻，為加熱電阻，故與水壺金屬外殼相連

的裝置只能是銅環①，否則與②或③相連則有觸電的危險。

（2）小壺蓋的重力G方向豎直向下，根據力臂的定義做出重力的力臂，如下圖1所示:

圖1

圖2圖3

（3）當配重柄水平時，可求出配重的最小質量，杠桿示意圖如圖2：

OD=1xoc=_LX1.4cm=lcm,根據杠桿的平衡條件:

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