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专题 06 简单机械（解析版）
一、单选题
1．（2024•北京中考）如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为
了（ ）
A．增大动力臂，能够省力
B．增大阻力臂，方便使用
C．减小动力臂，方便使用
D．减小阻力臂，能够省力
【答案】D
【详解】常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，阻力臂减小了，阻力与阻力臂的乘积减小，动力臂不变，则动
力减小，能够省力，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．（2023•北京中考）如图是小强利用器械进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内
转动，OA∶OB=3∶2，在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重，他在B端施加竖直方向的力F，杆AB在
1
水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F。为了锻炼不同位置的肌肉力量，他将固定点移动到A端，
2
杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次
平衡，此时，他对水平地面的压力为F，压强为p。已知小强重为650N，两只脚与地面接触的总面积为
3
400cm²，不计杆重与绳重，下列判断正确的是（ ）A．F 为200N B．F 为1100N
1 2
C．F 为830N D．p为11750Pa
3
【答案】C
【详解】A．已知OA∶OB=3∶2，根据杠杆平衡条件Fl=Fl 得F ×OB =G×OA
11 22 1
即
故A错误；
B．他对水平地面的压力为F=G - F =650N -450N =200N
2 人 1
故B错误；
C．将固定点移动到A端，杆AB可绕端点A在竖直平面内转动，配重悬挂在O点，在B端施加竖直方向
的力，使杆AB在水平位置再次平衡，小强对B端施加力的方向应竖直向上，该力大小
根据力的作用是相互的，则此时B端对小强施加力的方向竖直向下，该力大小Fʹ= F=180N
4 4
他对水平地面的压力F=G + F ʹ =650N+180N =830N
3 人 4
故C正确；
D．此时他对水平地面的压强
故D错误。
故选C。
3．（2023•北京中考）用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的
拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（
）A．物体A上升的速度为0.4m/s B．滑轮组的有用功为2000J
C．拉力F的功率为100W D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【详解】A．物体A在10s内竖直匀速上升了2m，上升的速度为
故A错误；
B．装置提升重为800N的物体A，竖直匀速上升了2m，滑轮组的有用功为
故B错误；
C．由图知，n=2，不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力为
拉力端移动距离为
拉力做的总功
拉力做功的功率
故C错误；
D．滑轮组的机械效率为
故D正确。
4．（2021•北京中考）图示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）A． 园艺剪 B． 筷子
C． 瓶盖起子 D． 核桃夹
【答案】B
【详解】A．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．瓶盖起子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．核桃夹使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
5．（2020•北京中考）如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（ ）
A． 羊角锤 B． 核桃夹
C． 园艺剪 D． 食品夹
【答案】D
【详解】A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；
B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；C．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意；
D．食品夹在使用的过程中，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，符合题意。
故选D。
二、多选题
6．（2024•北京中考）用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s
内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关
于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端拉力的功率为200W
B．额外功为400J
C．绳子自由端拉力的大小为250N
D．滑轮组的机械效率约为88.9%
【答案】AC
【详解】A．由图像可知，当时间为20s时，拉力做功为 ，则绳子自由端拉力的功率为
故A正确；
B．有用功
额外功
故B错误；
C．由 可得，绳子自由端拉力的大小为故C正确；
D．滑轮组的机械效率约为
故D错误。
故选AC。
一、单选题
1．（2024·北京西城一模）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A． 食品夹 B． 天平
C． 手动榨汁机 D． 筷子
【答案】C
【详解】A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不符合题意；
C．手动榨汁机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
2．（2024·北京西城一模）如图甲所示，将物体A放在水平地面上，它对地面的压强为6×103Pa。把物体
A用细绳挂在杠杆的C端，杠杆的D端悬挂重为20N的物体B，如图乙所示，当杠杆在水平位置平衡时，
物体A对地面的压强为2×103Pa。已知：OC∶OD＝1∶3，g取10N/kg，不计杆重与绳重。要使物体A恰
好被细绳拉离地面，则下列判断中正确的是（ ）A．移动支点O的位置，使OC∶OD＝1∶4
B．物体A对地面的压力需要减少20N
C．杠杆D端所挂物体的质量增加1kg
D．物体A的底面积为300cm2
【答案】C
【详解】D．根据杠杆平衡条件
细绳对C端的拉力为
绳子拉力处处相等，细绳对A的拉力也为60N，A对地面的压力减少60N。则
代入数据解得
故D错误；
AB．A物体的重力为
根据杠杆的平衡调节
得
A物体恰好离开地面时，A对地面的压力为0N，C端的拉力等于A的重力。A对地面的压力为
所以A恰好离开地面，压力还要减小30N，故AB错误；
C．根据杠杆平衡调节可得
杠杆D端所挂物体的重力增加
质量增加1kg。故C正确。
故选C。
3．（2024·北京东城一模）图甲所示的是某起重车的示意图，该车有四个支撑脚，起重时在支撑脚支撑作
用下，轮胎离开地面，四个支撑脚与地面的总接触面积为 ，该车所受的重力为 。图乙为起
重车某次提升货物时，起重臂上滑轮组的示意图，货物在钢丝绳的拉力 作用下匀速上升，货物所受的重
力为 ，钢丝绳的拉力 为 ，货物上升的高度随时间变化的关系如图丙所示。提升货物过
程中，下列说法正确的是（ ）
A．起重车对水平地面的压强为 B．拉力 的功率为
C．滑轮组的机械效率为80% D．动滑轮所受的重力为
【答案】C
【详解】A．提升货物过程中，起重车对水平地面的压强
故A错误；
B．由图丙可知，货物在10s内上升了2.5m，则绳子自由端移动的距离s=nh=3×2.5m=7.5m
拉力 所做的功W =Fs=5×103N×7.5m=3.75×104J
总则拉力 的功率
故B错误；
C．拉力所做的有用功W =Gh=1.2×104N×2.5m=3×104J
有
滑轮组的机械效率
故C正确；
D．若不计绳子重和摩擦，由题意可知
则
但题干未说不计绳重于摩擦，因此动滑轮重小于3000N。故D错误。
故选C。
4．（2024·北京朝阳一模）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 电缆钳 B． 筷子
C． 核桃夹 D． 瓶盖起子
【答案】B
【详解】A．电缆钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
5．（2024·北京顺义一模）某同学设计了一款家用手摇升降晾衣架，该装置有4个定滑轮、2个动滑轮、
横杆、绳子及手柄组成，如图所示。若将共40N的衣物（带衣撑）挂在横杆上，摇动手柄使衣物匀速上升1m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平且质量不可忽略），此过程中该装置的机械效率为80%，不计绳
重及摩擦。则下列判断正确的是（ ）
A．动滑轮总重为10N
B．该装置的有用功大于40J
C．手柄处绳子拉力的功率为10W
D．若将衣物匀速提升0.5m，该装置的机械效率变小
【答案】C
【详解】A．不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率
动滑轮和杆的总重
动滑轮的总重力小于10N，故A错误；
B．有用功W =Gh=40N×1m=40J
有
故B错误；
C．手柄处绳子拉力做的功
拉力做功的功率
故C正确；
D．不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率
将衣物匀速提升0.5m时，被提升物体的重力G和动滑轮和杆的重力G 都没有发生变化，因此滑轮组的
动杆
机械效率不变，故D错误。
故选C。
6．（2024·北京平谷一模）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬
挂在树上，杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力，OA：OB=3：2。用细绳将重力为20N的桶悬挂在B端，在A端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起。当B端悬挂空桶，人对绳子施加竖直
向下的力F 时，硬杆在水平位置平衡；当桶内装满重280N的水后人竖直向上拉绳，缓慢将桶提出水面后
1
（忽略桶外壁沾水），当桔槔再次水平平衡时，人对绳的拉力为F，此时人对地面的压力为F，压强为
2 3
p。已知人的重力为480N，人与地面的受力面积是400cm2，忽略杆和绳的重力。下列说法中正确的是（
）
A．F 为180N B．F 为100N
1 2
C．F 为600N D．p为9000Pa
3
【答案】C
【详解】A．细绳将重力为20N的桶悬挂在B端，在A端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井
中提起。当B端悬挂空桶，人对绳子施加竖直向下的力F 时，硬杆在水平位置平衡；OA：OB=3：2，由
1
杠杆平衡条件可知
所以
故A错误；
B．装满水的桶的重力
横杆B端应施加的拉力为F，根据杠杆的平衡条件可得 ，即
人对绳子施加的力
故B错误；
C．地面对人的支持力地面对人的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等， 所以
故C正确；
D．对地面的压强
故D错误。
故选C。
7．（2024·北京房山一模）用图所示的装置提升重力为1000N的物体A，卷扬机对绳子的拉力F为600N，
滑轮组绳子自由端在拉力F作用下匀速向下移动10m，所用时间为50s。下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为200N
B．物体A上升的速度为0.2m/s
C．拉力F的功率为120W
D．滑轮组的机械效率约为56%
【答案】C
【详解】A．由图可知，n=2，不计绳子和摩擦，动滑轮重力为
解得 ，题目并未说明不计绳子和摩擦，所以动滑轮的重力小于200N，故A错误；
B．滑轮组绳子自由端在拉力F作用下匀速向下移动10m，所用时间为50s，即绳子自由端移动的速度为
则物体A上升的速度为0.1m/s，故B错误；
C．拉力F的功率故C正确；
D．滑轮组的机械效率
故D错误。
故选C。
8．（2024·北京门头沟一模）人们的生活离不开工具，如图所示的工具在正常使用的过程中，属于费力杠
杆的是
A． 羊角锤 B． 面包夹
C． 核桃夹 D． 瓶起子
【答案】B
【详解】A. 羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B. 面包夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C. 核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D. 瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
9．（2024·北京门头沟一模）小刚利用如图甲所示的滑轮组提升重物，其中绳子能够承受的最大拉力为
300N。当所挂物体重G =350N，在绳自由端施加竖直向下的拉力F=200N时，恰好将重物匀速提升了
A
2m，此时滑轮组的机械效率为η，拉力做的总功为W。下列四个选项计算正确的是（ ）A．滑轮组的机械效率为η为75%
B．动滑轮重为100N
C．拉力做的总功W为800J
D．此滑轮组能达到的最大机械效率为85%
【答案】C
【详解】AC．由图可知，滑轮组的绳子段数为2，则绳子自由端移动的距离为
则拉力所做的总功为
提升重物所做的有用功为
则滑轮组的机械效率为
故A错误，C正确；
B．克服动滑轮的重力所做的功为额外功，即
则动滑轮的重力为
故B错误；
D．根据 可知，有用功越大，滑轮组的机械效率越高。绳子能够承受的最大拉力为300N，则动滑
轮受到向上的力最大为
与绳子向上的拉力平衡的力为动滑轮的重力和物体的重力，则物体的重力最大为则能达到的最大机械效率为
故D错误。
故选C。
10．（2024·北京海淀二模）如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A． 核桃夹 B． 筷子
C． 食品夹 D． 镊子
【答案】A
【详解】核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，
是费力杠杆；食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻
力臂，是费力杠杆。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．（2024·北京二中校考一模）如图所示，质量为65kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体，
在物体以0.1m/s的速度匀速上升1m的过程中，额外功为200J。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦
均可忽略不计，且绳足够结实，取 N/kg，则下列说法正确的是（ ）A．滑轮组的机械效率约为66.7%
B．地面对工人的支持力大小 N
C．工人做功的功率为 W
D．工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体
【答案】D
【详解】A．在物体以0.1m/s的速度匀速上升1m的过程中，额外功为200J，绳重和摩擦均可忽略不计，
只需要考虑克服动滑轮重力做功，则动滑轮重为
滑轮组的机械效率约为
故A错误；
B．从滑轮组可知，一共有两段绳子分担动滑轮重，故n=2，则绳子的拉力为
对人进行受力分析，人受到了向下的重力，还受到了地面对人的支持力，受到了绳子的拉力为400N，故
地面对人的支持力为
故B错误；
C．工人做功的功率为
故C错误；
D．根据工人的重力可知，人能够提供的最大拉力为
这个滑轮组能够匀速提升最大物重为
1000N小于1100N，故工人站在地面上能用这个滑轮组匀速提升重力为1000N的物体，故D正确。故选D。
12．（2024·北京西城二模）用如图所示的滑轮组提升重为500N的物体A，滑轮组的绳子自由端在拉力F
作用下竖直匀速移动6m，物体A被竖直匀速提升2m，用时20s，滑轮组的额外功是200J。下列说法中正
确的是（ ）
A．物体A上升的速度是0.3m/s
B．滑轮组的机械效率小于90%
C．动滑轮所受的重力为100N
D．拉力F的功率为50W
【答案】B
【详解】A．物体A上升的速度是
故A错误；
B．提升物体A所做的有用功
拉力所做的总功为
滑轮组的机械效率为
故B正确；
C．物体A被提高了2m，由于动滑轮随物体一起运动，动滑轮提升的高度也是2m，不计绳重和摩擦，提
升动滑轮做的功为额外功，由W =G h可知，动滑轮重力
额 动
但题目没有提供“不计绳重和摩擦”这一条件，所以动滑轮的重力不等于100N，故C错误；D．拉力F所做的功为总功，拉力F的功率为
故D错误。
故选B。
13．（2024·北京东城二模）小东利用已调水平平衡的杠杆，进行如图甲、乙所示的实验，且每次实验杠杆
都保持水平平衡。已知杠杆上相邻刻度线之间的距离相等，所用钩码的质量均相等。下列说法正确的是（
）
A．实验前，在调节杠杆水平平衡时，若发现杠杆静止时左端向下倾斜，则应该把杠杆右端的平衡螺
母向左移
B．图甲中，若将挂在A、B两处的钩码各去掉一个，则杠杆左端下沉
C．图甲中，若将挂在A、B两处的钩码均向支点O移近1格，则杠杆左端下沉
D．图乙中，若将弹簧测力计由竖直向上拉改为沿图中虚线方向斜向上拉，且保持杠杆水平平衡，则
弹簧测力计的示数变小
【答案】C
【详解】A．实验前，在调节杠杆水平平衡时，若发现杠杆静止时左端向下倾斜，说明左端重，则应该把
杠杆右端的平衡螺母向右调节，给右端增重，故A错误；
B．设每个钩码重力为 ，杠杆上每格长度为 ，图甲中，若将挂在A、B两处的钩码各去掉一个，则杠杆
左端为
则杠杆右端为
所以杠杆右端下沉，故B错误；
C．图甲中，若将挂在A、B两处的钩码均向支点O移近1格，则杠杆左端为
则杠杆右端为
所以杠杆左端下沉，故C正确；
D．图乙中，若将弹簧测力计由竖直向上拉改为沿图中虚线方向斜向上拉，且保持杠杆水平平衡，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知弹簧测力计的示数变大，故D错误。
故选C。
14．（2024·北京东城二模）用如图所示的甲、乙两个滑轮组分别将A、B两个物体沿竖直方向匀速提升相
同高度，竖直拉绳子自由端的力分别为F、F，此过程的有用功和总功如表所示。甲滑轮组的定滑轮、动
1 2
滑轮所受的重力均为G ，乙滑轮组的定滑轮、动滑轮所受的重力均为G 。忽略绳重以及轮和轴之间的摩
甲 乙
擦。下列说法正确的是（ ）
滑轮组 有用功/J 总功/J
甲 700 1200
乙 300 800
A．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组的机械效率低
B．G
