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2026年福建省中考物理一轮复习
教材考点探究
第十一章　简单机械
HK： HK：八年级全一册P254～276。RJ：八年级下册P103～123。
杠杆
1.杠杆
定义 在力的作用下能绕着①________转动的硬棒
杠杆的五要素(如图所示) (1)支点：杠杆可以绕着转动的固定点，用
字母O表示。
(2)动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。
(3)阻力：②______杠杆转动的力，用字母F2表示。
(4)动力臂：从支点到③____________的距离，用字母l1表示。
(5)阻力臂：从支点到④____________的距离，用字母l2表示
固定点
阻碍
动力作用线
阻力作用线
杠杆的 平衡状态 杠杆在动力和阻力的作用下⑤______或匀速转动时，我们就说此时杠杆处于平衡状态
杠杆的 平衡条件 动力×⑥________＝⑦______×阻力臂(公式：⑧___________)
静止
动力臂
阻力
F1l1＝F2l2
(1)杠杆是一种理想模型，杠杆可以是直的，也可以是弯的。
(2)动力和阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反。
(3)力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。
2.杠杆的分类
杠杆类型 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 F1①____F2 F1②____F2 F1③____F2
＜
＞
＝
杠杆类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
特点 省力但④________ 费力但⑤________ 不省力也不省距离
应用实例 开瓶器、撬棒、核桃夹、羊角锤、铡刀等 镊子、筷子、食品夹、钓鱼竿、船桨等 托盘天平、跷跷板等
费距离
省距离
滑轮和滑轮组
类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 图示
定义 轴固定不动的滑轮 轴能随物体一起运动的滑轮 定滑轮和动滑轮组合在一起组成的装置 类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 实质 ①______杠杆 ②______杠杆(动力臂是阻力臂的2倍) ———— ———— ————
特点 不能省力，但能③________ ________ 能④______，但不能改变力的方向 既能⑤______，又能⑥_______ _______ 等臂
省力
改变力
的方向
省力
省力
改变力
的方向
类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 力的关系 (F、G、G动，不计绳重及摩擦) F＝G F＝⑦__________ F＝(G＋G动) F＝⑧_____ ______ F＝f(不计绳与滑轮间的摩擦)
(G＋G动)
(G
＋G动)
类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 距离关系 (s、h) s＝h s＝⑨____ s＝2h s＝⑩_____ s＝3s物
速度关系 (v绳、v物) v绳＝v物 v绳＝ _____ v绳＝2v物 v绳＝ _____ v绳＝ ____
2h
3h
2v物
3v物
3v物
斜面 (1)实质：省力机械，省力费距离，高度相同的斜面，斜面越长越省力。
(2)应用：盘山公路
轮轴 (1)特点：能够连续旋转的杠杆，若省力，则费距离。
(2)应用：汽车方向盘、扳手、门把手等
斜面和轮轴
1.有用功、额外功和总功
(1)有用功：无论是否使用机械，都必须要做的功，用W有表示。
(2)额外功：在使用机械时，必须克服机械自重及摩擦力等做功，这部分功为额外功，用W额表示。
(3)总功：拉力(或动力)所做的功叫做总功，用W总表示。W总＝______＋______。
机械效率
W有
W额
2.机械效率
(1)定义：________和______之比叫做机械效率，用符号η 表示。
(2)计算公式：η＝_____________。
(3)特点：使用任何机械时，都不可避免地要做额外功，有用功总是______总功，所以机械效率总______100％。
(4)提高机械效率的方法
①减少额外功(如加润滑油减小摩擦、减轻机械自重)。
②增加有用功(如增加物重)。
有用功
总功
小于
小于
×100％
3.常见简单机械的机械效率(不计绳重及滑轮间的摩擦)
类型 竖直方向 水平方向 斜面
示意图 　 G为物重，物体在拉力F的作用下匀速竖直提升高度h 物体在拉力F的作用下沿水平面匀速向左移动距离 s物，f为物体受到水平面的摩擦力
G为物重，物体在拉力F的作用下沿斜面匀速向上运动，f为物体所受的摩擦力
类型 竖直方向 水平方向 斜面
有用功 W有＝①_____ W有＝fs物 W有＝②_____
总功 W总＝Fs绳＝Fnh W总＝Fs绳＝Fns物 W总＝③_____
机械 效率 η＝×100％＝×100％ ＝④×100％＝×100％ 或η＝×100％＝× 100％ η＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％　 η＝×100％
＝⑤×100％
＝×100％
Gh
Gh
Fs
杠杆类型的判断 9年6考
例1　下列工具中，正常使用时属于省力杠杆的是__________，属于费力杠杆的是________，属于等臂杠杆的是______。(均填序号)
①钢丝钳
②筷子
③核桃夹
④起子
⑤天平
⑥手推车
⑦跷跷板
⑧船桨
⑨镊子
①③④⑥
②⑧⑨
⑤⑦
【变式训练1】(2025北京)如图所示，园艺工人在修剪枝条。关于园艺剪的使用，下列说法正确的是(　　)
A.园艺剪对枝条的压力是阻力
B.在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆
C.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力
D.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
C
例2　(2025眉山)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是(　　)
A.同时将左右两侧的钩码取下一个
B.将A、B两处所挂的钩码交换位置
C.将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移
动一格
D.将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
杠杆的平衡条件及其应用 9年2考
D
【变式训练2】(2025扬州)下图是兄弟二人抬水的场景。扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂______，阻力臂______，弟弟对扁担的作用力______。(均填变化情况)
不变
变小
变小
例3　杆秤是我国的传统衡器，凝聚着我国古代人民的智慧。如图所示，用秤钩挂住物体称重时，秤杆恰好在水平位置平衡。提纽O处是支点，AO＝5 cm，OB＝20 cm，秤砣的质量为500 g，不计秤杆、秤钩和提纽的质量，则被称物体的质量为(　　)
A.0.8 kg　
B.2.5 kg　
C.2 kg　
D.5 kg
C
【变式训练3】如图所示，用轻质杠杆提升一物体，杠杆在水平位置保持平衡。已知竖直向上的拉力F的大小为100 N，则物体所受的重力为_____N。若将拉力F沿逆时针方向旋转到虚线位置，杠杆仍在水平位置平衡，则拉力的大小将______。
400
变大
例4　(2021福建)在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
杠杆作图 9年1考
【变式训练4】(2025宁德4月质检)图甲是一种新式下开式窗户，图乙为该窗框和窗扇的示意图，O为转动轴。请在图乙中画出F的力臂l的示意图。
例5　拉杆式旅行箱可看成杠杆，请画出旅行箱在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F的示意图和重力的力臂l。
【变式训练5】图甲是日常生活中的门把手，握住门把手向下压可以打开房门，此时门把手可以抽象成图乙所示的杠杆模型，O为支点，请在图中作出作在A点的最小动力F1和动力臂l1的示意图。
例6　如图所示，甲、乙两人利用滑轮把同一货物分别提到高处，甲使用的滑轮是____滑轮，乙使用的滑轮是____滑轮。若货物重200 N，不计摩擦及滑轮重、绳重，甲、乙两人提起货物所用的拉力分别为F甲＝_____N，F乙＝_____N；若乙将货物提升1 m，则绳子自由端通过的距离s乙＝___m。
滑轮、滑轮组的特点及简单计算 9年3考
定
动
200
100
2
【变式训练6】(2025厦门5月质检)下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是(　　)
A
例7　如图所示，用一滑轮组将80 N的重物向上匀速提起2 m，已知竖直向上的拉力F＝30 N，则动滑轮重____N，绳子自由端通过的距离为___m。(忽略绳重和摩擦)
10
6
【变式训练7】(2024龙岩5月质检)如图所示，水平地面上放着一个重800 N的物体，一个人利用滑轮组拉动物体做匀速直线运动时，物体与地面间的摩擦力为160 N。不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是(　　)
A.A是动滑轮
B.拉力F为80 N
C.物体移动10 cm，绳子自由端移动30 cm
D.增大拉力F时，物体与地面之间的摩擦力也会增大
B
例8　(2025宁德5月质检)用同一滑轮，按如图甲、乙所示的两种方式将同一物体提升到同一高度，则采用甲、乙两种方式(　　)
A.有用功相同
B.额外功相同
C.总功相同　
D.机械效率相同
机械效率的理解及计算 9年6考
A
【变式训练8】(2025福州5月质检)小明分别用图甲和图乙的滑轮组匀速提升同一重物到相同高度，实际测量时F甲＝0.58 N，F乙＝0.44 N，则( 　)
A.W有甲＜W有乙
B.W总甲＞W总乙
C.η甲＜η乙
D.η甲＞η乙
D
例9 (2025漳州5月质检)如图所示，用2 N的拉力匀速拉动细绳时，可在5 s
内把重为5 N的物体提升1 m，则该滑轮组(　　)
A.绳端移动的距离为2 m
B.做的有用功为2 J
C.拉力做功的功率为1.2 W
D.机械效率为80％
C
【变式训练9】用图甲所示的滑轮组匀速提升货物，图乙是滑轮组的机械效率随提升货物所受重力变化的图像。提升越重的货物，该滑轮组的机械效率越____；若不考虑绳重和摩擦，则动滑轮重为____N。
大
50
【变式训练10】如图所示，在斜面上将一个重为10 N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝6 N，斜面长s＝0.6 m、高h＝0.3 m，则拉力做的功为_____J，这个斜面的机械效率为________。(结果保留到0.1％，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力)
3.6
83.3％
【变式训练11】(2022福建)如图所示，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______________；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为1 000 N，滑轮组的机械效率为80％，则汽车受到的摩擦力为_______N。
改变力的方向
1 600
【变式训练12】(2020福建)美丽乡村建设中，工人用起吊装置提升建筑材料，如图所示。某次把质量为200 kg的材料匀速提升6 m，用时15 s，消耗电能1.5×104 J。g取10 N/kg，求这次匀速提升材料的过程中：
(1)材料所受拉力F的大小；
解：材料所受的拉力
F＝G＝mg＝200 kg×10 N/kg＝2 000 N。
答：2 000 N 。
(2)拉力F对材料做功的功率；
解：拉力F对材料做的功
W有＝Fs＝2 000 N×6 m＝1.2×104 J，
拉力F对材料做功的功率
P＝＝＝800 W。
答： 800 W 。
(3)该装置的效率。
解：该装置的效率
η＝×100％＝×100％＝80％。
答： 80％。
【实验要点梳理】
探究杠杆的平衡条件
实验器材 杠杆、钩码、支架、刻度尺、弹簧测力计等
实验装置
设计与进行实验 (1)杠杆平衡状态的判断：杠杆处于①______状态或绕支点匀速转动。
(2)选择杠杆的中点作为支点的好处：可以消除杠杆自重对实验的影响。
(3)实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的：②_____________。调节方法：左高左调，右高右调。实验过程中不能再调节平衡螺母。
静止
便于测量力臂
设计与进行实验 (4)实验过程：
a.在杠杆支点两侧悬挂不同个数的钩码，它们对杠杆的作用力分别作为动力F1、阻力F2。移动钩码的悬挂位置，使杠杆在水平位置重新平衡，将F1、F2、l1和l2记录在表格中。
b.多次改变F1和l1的大小，重复实验，并将数据记录在表格中。
c.分析数据，得出结论，整理器材
实验结论 动力×动力臂＝阻力×阻力臂(表达式：③___________)
交流与 评估 (1)改变钩码的个数和位置，多做几组实验的目的：④________
_________________________。
(2)将一侧的钩码换成弹簧测力计，能直接读出拉力的大小，还能改变拉力的方向
F1l1＝F2l2
避免结
论的偶然性，得出普遍规律
【分层探究突破】
例1　杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的称量工具，杆秤是根据杠杆原理制造的。在物理实践活动中，项目式小组探究杠杆的平衡条件并制作了一把杆秤，探究过程如下：
基础设问
(1)将杠杆的中点悬挂在支架上，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于______(填“平衡”或“非平衡”)状态。为了顺利进行实验，应将杠杆左端的平衡螺母向____调节，使杠杆在______位置平衡，这样做的目的是______________。
平衡
左
水平
便于测量力臂
实验次序 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 0.5 10 1 5
2 2 15 1.5 20
3 1.5 10 3
4 1 20 2 10
(2)调节完毕后，开始在杠杆的两端悬挂不同数量的钩码，并移动钩码使杠杆水平平衡，记录力和力臂的大小，实验数据见表格。(其中第3次实验时由于刻度线磨损，没有记录阻力臂的数据)
实验次序 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 0.5 10 1 5
2 2 15 1.5 20
3 1.5 10 3
4 1 20 2 10
(3)根据表格中的数据可以得出杠杆的平衡条件：_____________________
____________________。由此可以判断表中缺少的数据应该为____。多次实验的目的是________________________________。
实验次序 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 0.5 10 1 5
2 2 15 1.5 20
3 1.5 10 3
4 1 20 2 10
动力×动力臂＝阻力×
阻力臂(或F1l1＝F2l2)
5
避免结论的偶然性，得出普遍规律
(4)如图乙所示，在A点挂4个钩码，应在B点挂___个相同的钩码才能使杠杆水平平衡；当杠杆水平平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一个小格，则杠杆将__________。
6
左端下沉
能力设问
(5)如图丙所示，若使用弹簧测力计进行实验，竖直向下拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，之后将弹簧测力计逐渐向右倾斜并保持杠杆在水平位置平衡，这个过程中弹簧测力计的示数将______。
(6)实验中需要让杠杆的支点与其重心重合，其目的是_________________
_________。
变大
消除杠杆自重对实
验的影响
(7)(2025深圳改编)小组同学认为，仅用人眼来确定杠杆是否水平，这样做不够科学。请任选实验器材，运用物理知识，写出判断杠杆水平的实验过程和方法：_________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________。
将气泡水平仪直接放置在杠杆中央，观察气泡位置。若气泡位于水平仪中央刻度线处，说明杠杆水平；若气泡偏向一侧，则调整杠杆相应端的高度，直至气泡居中(合理即可)
实验拓展
(8)实验结束后，该小组制作了如图丁所示的杆秤，该杆秤的刻度是______(填“均匀”或“不均匀”)的。经测试发现能测的物体的最大质量太小，下列操作能使杆秤所测物体最大质量变大的是____(填序号)。
A.将a点向左移　　　　　　　　　　　　　
B.将b点向左移
C.将a、b两点都向右移动等长距离
D.换一个质量较小的秤砣
均匀
B
(9)(工程实践)(2025 广州改编)图戊a所示的斜拉桥，可逐步简化成b、c、d的模型。为了减小钢索承受的拉力，可适当______(填“升高”或“降低”)钢索悬挂点在桥塔上的高度，理由是__________________________
_____________________________________________________________。
升高
阻力和阻力臂不变，适当升高钢索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
例2　提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益具有重要的意义。实验小组想探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关。他们作出了如下猜想：
猜想一：滑轮组的机械效率可能与被提升物体的重力有关。
猜想二：滑轮组的机械效率可能与动滑轮重有关。
猜想三：滑轮组的机械效率可能与物体被提升的高度有关。
猜想四：滑轮组的机械效率可能与绕线方式有关。
测量滑轮组的机械效率
基础设问
根据猜想，用如图所示的装置进行了实验探究，每个钩码重2 N，测得的实验数据见下表。
实验次序 G物/N h/m F/N s/m η
1 4 0.1 1.8 0.3 74％
2 6 0.1 2.4 0.3 83％
3 4 0.1 1.4 0.5
4 4 0.2 1.4 1.0 57％
(1)实验中，应沿_____方向_____拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数。
(2)分析表中数据可知，第3次实验中的机械效率为_____。(结果保留到1％)
实验次序 G物/N h/m F/N s/m η
1 4 0.1 1.8 0.3 74％
2 6 0.1 2.4 0.3 83％
3 4 0.1 1.4 0.5
4 4 0.2 1.4 1.0 57％
竖直
匀速
57％
(3)分析表中数据可知，第1次实验对应的情况是图____，第3次实验对应的情况是图____。
(4)由表中1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越____。
实验次序 G物/N h/m F/N s/m η
1 4 0.1 1.8 0.3 74％
2 6 0.1 2.4 0.3 83％
3 4 0.1 1.4 0.5
4 4 0.2 1.4 1.0 57％
甲
丙
高
(5)由表中1、3两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提起相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越____。
(6)由表中3、4两次实验数据可得出结论：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。
实验次序 G物/N h/m F/N s/m η
1 4 0.1 1.8 0.3 74％
2 6 0.1 2.4 0.3 83％
3 4 0.1 1.4 0.5
4 4 0.2 1.4 1.0 57％
低
无关
能力设问
(7)在做完以上实验后，小明想利用甲、丁两滑轮组探究猜想四，请在图丁中画出合适的绕线方式。若测得机械效率为74％，对比第1次实验中的数据可得出结论：滑轮组的机械效率与绕线方式______。
无关
(8)小刚认为实验中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计的示数不稳定，应该静止时读数。你认为他的想法是________(填“正确”或“不正确”)的，理由是______________________________________。
不正确
没有考虑摩擦力对滑轮组机械效率的影响
(9)在图甲所示的装置中，若动滑轮重3 N，弹簧测力计的最大测量值为5 N，则此滑轮组的最大机械效率为______。(忽略绳重和摩擦)
80％

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