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第十一章　简单机械和功
第21讲　杠杆与滑轮
第一部分　教材整合过关
01
知识体系构建
02
考点分类突破
03
知能达标训练
目
录
1. 在物理学中，将一根在力的作用下可绕 转动的硬棒称作
杠杆。杠杆可以是直的，也可以是 的。
固定点　
弯　
（1） 支点：杠杆绕着 的点。用字母O表示。
（2） 动力：使杠杆 的力。用字母F1表示。
（3） 阻力： 的力。用字母F2表示。
（4） 动力臂：从支点到 的距离。用字母l1表示。
（5） 阻力臂：从支点到 的距离。用字母l2表示。
画力臂的方法：① 找支点O；② 画力的作用线；③ 画力臂（过支点作
力的作用线的垂线）；④ 标力臂。
转动　
转动　
阻碍杠杆转动　
动力作用线　
阻力作用线　
2. 杠杆的五要素
3. 当杠杆在动力和阻力的作用下 时，我们就说此时杠杆处于
平衡状态。杠杆平衡的条件是 。
4. 根据杠杆的结构特点和省力情况，把杠杆分为三类，分别是
杠杆、 杠杆和 杠杆。其中，省力杠杆虽然省力
但 ；费力杠杆虽然费力但 。
静止　
F1l1＝F2l2　
省力
费力　
等臂　
费距离　
省距离　
（1） 定滑轮的实质是一个 杠杆。定滑轮的工作特点是不
能 ，但可以改变施力的 。
（2） 动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂 的省力杠杆（如
图）。使用单个动滑轮最多可以省 力，但不改变施力的方向。
等臂　
省力　
方向　
2倍　
一半　
5. 滑轮
6. 滑轮组
（1） 在实际使用中，人们常将 滑轮和 滑轮组合成滑轮
组，这样既可以 ，又可以改变 。
（2） 用滑轮组提升重物时：
① 绳子自由端移动的距离s与绳子段数n、物体上升的高度h之间的关
系：s＝ 。
② 绳子自由端移动的速度v与绳子段数n、物体上升的速度v物之间的关
系：v＝ 。
定　
动　
省力　
施力的方向　
nh　
nv物　
③ 不计滑轮重、绳重和摩擦时，作用在绳子自由端的拉力F与绳子段数
n、物体的重力G的关系：F＝ 。
④ 不计绳重和摩擦时，作用在绳子自由端的拉力F与绳子段数n、物体
的重力G物、动滑轮重力G动的关系：F＝ 。
注意：组装滑轮组时，吊在动滑轮上绳子股数为n，若n为奇数时，
则绳子的固定端挂在动滑轮上，若n为偶数时，绳子的固定端挂在定
滑轮上。
　
　
考点一　杠杆的五要素
例1 如图，用钓鱼竿钓起鱼，O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出
阻力F2的示意图和F1的力臂l1。
例1图答案
例2（2025 南通模拟）如图为我国古代投石机的简化图，O为支点。发
射石弹前用力将A端拉下并放好石弹，发射时撤掉A端外力即可，请在图
中画出装弹前人施加在A端的最小力F1及其力臂l1。
例2图答案
例3 如图所示，O为支点，杠杆AB平衡时，请画出施加在杠杆上最小动
力F1的示意图。
例3图答案
考点二　杠杆的平衡条件
例4 如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B
处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。如果在A、B两处再各加1个钩码，那
么（　C　）
C
A. 杠杆仍水平平衡
B. 杠杆的左边向下倾斜
C. 杠杆的右边向下倾斜
D. 将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡
例4图　　　
例5（2024 镇江）小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆
始终保持水平平衡。此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计
示数稍稍超过量程。为了完成实验，下列方案可行的是（　D　）
D
A. 钩码的数量适当增加
B. 钩码的位置适当左移
C. 弹簧测力计转到图中虚线位置
D. 弹簧测力计位置适当向左平移
例5图
例6 如图所示，作用在杠杆右端的力F（F未画出）将杠杆缓慢地由A位
置拉至B位置。
例6图
（1） 若力F始终与杠杆垂直，则在这个过程中，力F的大小将
（变大/不变/变小）。
（2） 若力F始终竖直向上，则在这个过程中，力F的大小将
（变大/不变/变小）。
变大　
不变　
（3） 若力F始终水平向右，则杠杆 （能/不能）在B位置保持
平衡，理由是 。
不能　
力F的力臂为零　
例7 探究杠杆的平衡条件：
甲（1） 如图甲所示，杠杆在支架上，要使其在水平位置平衡，可将杠
杆左端的平衡螺母向 调节；当杠杆在水平位置平衡时，杠杆重力
的力臂为 cm。
例7图
右　
0　
（2） 如图乙所示，在杠杆右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水
平位置平衡，这样做的好处是 。若杠杆左边所挂钩码
离支点20cm，每个钩码重为0.5N，右边所挂弹簧测力计离支点15cm，
则此时弹簧测力计示数应为 N。
便于测量力臂　
2　
（3） 如图丙所示，与图乙相比，当杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计
示数将 （变大/不变/变小）。
（4） 先在杠杆两端挂钩码进行实验，再用弹簧测力计取代右侧的钩码
继续探究，这样做的最终目的是便于 （填字母）。
A. 直接读出拉力大小
B. 改变拉力方向
C. 正确认识力臂
D. 测量力臂大小
变大　
C　
考点三　杠杆的应用
例8（2025 长沙）下列属于费力杠杆的是（　C　）
C
A. 钢丝钳 B. 独轮车 C. 船桨 D. 托盘天平
例9“小小秤碗压千斤”，可生活中没见过能称“千斤”的杆秤，小明
对此存在疑惑。于是国庆假期他邀请物理老师去动物园，用自制“杆
秤”称大象的质量。器材有铁笼、长钢管、卷尺、测力计、起重机等，
g取10N/kg。步骤如下：
（1） 如图所示，先将空铁笼挂在钢管的B点，左右移动吊钩到O点，直
到钢管水平静止，目的是 。
例9图
消除钢管、铁笼重力对杠杆平衡的影响　
（2） 将大象引入铁笼，保持O、B点位置不变。用测力计竖直向下拉住
钢管上A点，使之 静止，目的是便于
。
（3） 测得F1＝200N，OB＝8cm，OA＝8m，则大象质量为 kg。
（4） 经过活动，小明理解了“小小秤碗压千斤”的原理是 。
在水平位置　
从杠杆上直接读
出力臂　
2000　
杠杆原理
（5） 小明想用现有器材称出更重些的大象，做法是将O点向右移动，
减小阻力臂从而增加所测质量，老师觉得不对，原因是
。
没有考虑钢
管、铁笼的重力对杠杆平衡条件的影响　
考点四　滑轮和滑轮组
例10（2025 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（　C　）
例10图
C
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
例11 分别使用下列四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩
擦，最省力的是（　A　）
A
A B C D
例12（2025 苏州）如图，地上的人用滑轮组提升重物，画出最省力的
绳子绕法。
例12图答案
1. （2025 河南）如图，在植树活动中，两名同学用竹竿抬水。水桶挂
在水平竹竿的P处，与前、后同学的距离分别为PM、PN，水桶对竹竿
的作用力为F，其中PM、PN及F的大小均已知，竹竿的重力忽略不计。
若要分析前面同学抬水的力F1的大小，下列建构的杠杆示意图正确的是
（　A　）
第1题
A
A B C D
1
2
3
2. （2025 自贡）如图，O1、O2均是杆秤称量时的支点。当使用O1称量
时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆
重），已知秤砣质量为5kg，O1A＝110cm，O1B＝10cm。下列说法正确
的是（　B　）
A. 所称物体质量是50kg
B. 换称质量较小的物体时，秤砣应向A点左边移动
C. 改用O2称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小
D. 当秤砣在A点时，使用O1称量的物体质量比使用O2称量的物体质量大
第2题
B
1
2
3
3. 小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一
根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一
定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力
便能拉动他们，两根木棍和绳子组成的机械相当于 ，小明受
到的拉力 （大于/等于/小于）小杰受到的拉力。
滑轮组　
小于　
第3题
1
2
3

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