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专题10 简单机械
考点1 杠杆
1．（2026 山西）一双筷子，反映着东方的哲学与礼仪，也蕴藏着古人利用杠杆原理的智慧。如图所示，使
用筷子夹取食物时，筷子是（ ）
A．省力杠杆，省力但费距离
B．费力杠杆，费力但省距离
C．等臂杠杆，不省力也不省距离
D．费力杠杆，既费力也费距离
【答案】B
【解析】手握筷子处为支点，手指用力位置离支点近，即动力臂较短，夹菜的筷头离支点远，即阻力臂较
考点分类
2026 年中考命题解读
创新考法
考点01 杠杆
结合生活工具考查力臂画法与平衡条
件应用，侧重动态分析与最小力问题
融合生物骨骼模型或传统杆秤，跨学科
考查杠杆原理在实际情境中的迁移应用
考点02 滑轮
重点考查定、动及滑轮组的省力倍数、
绳端移动距离与物体上升高度的数量
关系
创设智能升降或救援场景，结合速度关
系分析，考查滑轮组组装与运动参数计
算
考点03 轮轴
结合方向盘、门把手等实例，考查轮轴
实质及省力判断
融合智能设备传动结构，分析轮轴半径
比与力的关系
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长，因此动力臂小于阻力臂，筷子为费力杠杆，手只需要小幅移动，筷尖就能大范围开合，手移动距离小、
筷尖移动距离大，说明费力杠杆的规律是费力但省距离。
故选B。
2．（2026 江苏扬州）如图是某同学用笤帚扫地的场景，扫地时（ ）
A．省力、省功
B．费力、省功
C．省力、费距离
D．费力、省距离
【答案】D
【解析】扫地时，支点在手握笤帚的上端，此时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力杠杆费力，但可
以省距离。故选D。
3．（2026 内蒙古）如图，某同学使用羊角锤拔钉子，拔不动。在不改变作用力方向的情况下，可以拔起钉
子的做法是（ ）
A．
手移到锤柄下端
B．
钉子位于锤尖
C．
借助绳子
D．
套一个长钢管
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【答案】D
【解析】A．将手移到锤柄下端，动力方向不变，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，所需要的动力变大，不
能拔起钉子，故A 不符合题意；
B．将钉子移到锤尖，阻力作用点离支点更远，阻力臂增大，阻力不变，动力臂不变，需要更大的动力才能
拔起，故B 不符合题意；
C．借助绳子拉钉子，无法增大动力臂，仍然无法拔起，故C 不符合题意；
D．锤柄套一个长钢管，手握住钢管末端，动力方向不变，动力作用点远离支点，动力臂增大，需要的动力
减小，能拔起钉子，故D 符合题意。
故选D。
4．（2026 江苏连云港）如图所示，在“探究杠杆平衡条件”实验中，保持杠杆在水平位置平衡，钩码总重
力为G ，弹簧测力计竖直拉动时示数为
1F ，改变拉动方向后示数为
2
F ，杠杆仍在水平位置平衡。下列关系
正确的是（ ）
A．
1
2
F
F
B．
1
2
F
F
C．
1F
G
D．
1F
G
=
【答案】A
【解析】AB．左侧钩码重力G 是阻力，由图可知，阻力臂固定不变为2
15cm
l =
，竖直拉动时拉力
1F ，动力
臂等于杠杆上的格数，即1
10cm
l =
；斜着拉时拉力
2
F ，其力臂是支点到拉力作用线的垂直距离，力臂变短，
因为阻力与阻力臂乘积不变，动力臂越小，动力越大，则
1
2
F
F
，故A 正确，B 错误；
CD．由图可见：阻力臂大于动力臂，即2
1
l
l
，根据杠杆平衡条件
1 1
2
Fl
Gl
=
可知，
1F
G
，故C、D 错误。
故选A。
5．（2026 四川成都）小飞通过参加学校开展的跨学科实践活动，有以下认识，其中正确的是（ ）
A．修建三峡船闸的主要目的是方便管理船只
B．自行车的“车把”（俗称“车龙头”）是费力杠杆
C．降落伞在空中飞行时间的长短只由降落伞面积决定
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D．桥面的弯曲形变程度会随桥面上的负载增加而增大
【答案】D
【解析】A．修建三峡船闸的主要目的是为了提升三峡枢纽的通航能力，故A 错误；
B．自行车的“车把”（俗称“车龙头”）是轮轴，力作用在轮上，是省力的，故B 错误；
C．降落伞在空中飞行时间的长短与降落伞面积、释放高度、总质量、环境风力等有关，故C 错误；
D．力改变物体的形状，力越大，物体的形变程度越明显，因此桥面的弯曲形变程度会随桥面上的负载增加
而增大，故D 正确。
故选D。
6．（2026 湖北）小凯在家中做饭需约100 g 面粉，他用衣架完成了粗略称量：在右侧袋中放入某物体，再
向左侧袋中逐勺加入面粉，直至衣架横杆水平平衡（如图）。该物体可能是（ ）
A．1 瓶500 mL 矿泉水
B．2 个鸡蛋
C．3 张餐巾纸
D．4 枚大头针
【答案】B
【解析】衣架平衡时，两侧袋子悬挂点到支点的力臂相等，根据杠杆平衡条件
1 1
2
2
F L
F L
=
，可得两侧物体重
力相等，因此右侧物体的质量等于左侧面粉质量，约为100g 。
A．矿泉水的体积
3
500
500cm
V
mL
=
=
水的质量
3
3
1g / cm
500cm
500g
m
V
=
=
=
加上矿泉水瓶的总质量远大于100g ，故A 不符合题意；
B．一个鸡蛋的质量约为50g ，2 个鸡蛋总质量为2 50g
100g
=
，故B 符合题意；
C．一张餐巾纸质量仅约几克，3 张餐巾纸总质量远小于100g ，故C 不符合题意；
D．一枚大头针质量仅约0.1g ，4 枚大头针总质量仅约0.4g ，远小于100g ，故D 不符合题意。
故选B。
7．（2026 山东烟台）手机为人类生活带来便利，但长时间低头看手机，容易引起颈部肌肉劳损。人的头颈
部可视为一个杠杆，如图所示，A 为头颅的重心，低头时，头颅在自身重力G 的作用下可以绕颈部支点O 转
动，颈部肌肉会产生拉力F，B 为拉力的作用点，拉力F 的方向始终与OB 垂直。下列关于头颈部杠杆的说
法正确的是（ ）
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A．头颅重力的力臂为OA
B．头颈部杠杆始终是省力杠杆
C．当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力最大
D．头低的角度越大，颈部肌肉的拉力越大
【答案】D
【解析】A．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，重力的力臂是O 到重力G 作用线的垂线段，不是OA，故
A 错误；
B．动力F 始终与OB 垂直，因此动力臂大小恒等于OB，当杠杆的动力臂OB 小于重力的阻力臂
sin
G
L
OA
=
时，属于费力杠杆，故B 错误；
C．根据杠杆平衡条件
F
G
F L
G L
=
（
F
L
OB
=
，大小不变，头颅重力G 不变），阻力臂
sin
G
L
OA
=
；当
头颅竖直时，
0
=
，
0
G
L =
，此时颈部拉力
0
F =
，拉力最小，故C 错误；
D．低头角度越大，sin越大，阻力臂
G
L 越大，根据
G
GL
F
OB
=
，G、OB 不变，因此拉力F 越大，颈部肌肉
的拉力越大，故D 正确。
故选 D。
8．（2026 上海）小华同学在博物馆发现古代的“铜权衡”，其相当于现代实验室用的托盘天平，其构造如
图所示。
(1)“铜权衡”的实质是______杠杆；
A．省力
B．等臂
C．费力
(2)“铜环权”，相当于托盘天平中的______。
A．砝码
B．平衡螺母
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【答案】(1)B (2)A
【解析】（1）“铜权衡”物体和“铜环权”到悬挂点的距离相等，即左右两侧力臂相等，实质是等臂杠杆，
既不省力，也不费力，故选B。
（2）铜环权是多枚不同规格的铜件，作用是平衡被测物体的重力， 称量不同物体的质量时，“铜权衡”
通过改变“铜环权”的大小和数量来表示物体的质量，因此“铜环权”相当于托盘天平中的砝码，故选A。
9．（2026 河北）白洋淀雁翎队成立于1939 年秋，他们划船出没于芦苇荡，善于水上游击，被誉为“淀上
神兵”。 如图甲中队员划船时的船桨是一种____________（选填“省力”或“费力”）杠杆。乙中拔钉子
时的羊角锤____________（选填“是”或“不是”）这类杠杆。
【答案】 费力 不是
【解析】[1]划船使用船桨时，手施加的动力作用点离支点近（动力臂短），水对桨的阻力作用点离支点远
（阻力臂长）。满足：动力臂小于阻力臂，因此船桨属于费力杠杆。
[2]羊角锤拔钉子时，手施加动力的位置距离支点远（动力臂长），钉子对锤的阻力距离支点近（阻力臂短）。
满足：动力臂大于阻力臂，羊角锤是省力杠杆，和船桨（费力杠杆）不属于同一类杠杆。
10．（2026 四川成都）在探究“杠杆的平衡条件”实验中，实验前为使杠杆在水平位置平衡，可调节杠杆
两端的________。小聪把3 个相同的钩码挂至图所示的位置时，发现杠杆在水平位置平衡。接着，小聪把
两侧的钩码都向支点移动了1 格，发现杠杆在水平位置________平衡。
【答案】 螺母 不能
【解析】探究杠杆平衡条件实验中，实验前需要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
设每个钩码重力为G ，杠杆每格长度为L ： 根据题意和图示，原来杠杆平衡时：左侧力与力臂乘积等于
2
3
6
G
L
GL
=
，右侧力与力臂乘积等于
6
6
G
L
GL
=
，满足杠杆平衡条件。
两侧钩码都向支点移动1 格后：左侧乘积变为
(
)
2
3
4
G
L
L
GL
−
=
，右侧乘积变为
(6
)
5
G
L
L
GL
−
=
，
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4
5
GL
GL
，不满足杠杆平衡条件，因此杠杆不能在水平位置平衡。
11．（2026 甘肃武威）如图甲所示，工作人员用专业工具搬移挡车石球，工具可简化为图乙所示的杠杆模
型。滚轮转轴为支点O，石球对杠杆的压力
1F 、OA、OB 的长度如图乙所示，则撬动石球所需的最小力
2
F
为_______ N ；请在图乙中画出力
2
F 的示意图_______。
【答案】 450
【解析】由题意可知，要想动力
2
F 最小，则动力臂最大，即支点与力的作用点B 的连线为最长的力臂，则
动力臂最大为
2
2m
L
OB
=
=
，阻力臂
1
30cm=0.3m
L
OA
=
=
，阻力
1
3000N
F =
根据杠杆平衡条件可得
1
1
2
2
F L
F L
=
则
1
1
2
2
3000N 0.3m
450N
2m
F L
F
L
=
=
=
根据上述分析可知，动力臂最长为OB，即支点与力的作用点B 的连线，动力
2
F 与OB 垂直，据此画出动力
2
F ，
标上垂直符号，如下图：
12．（2026 江西）如图所示的戥（děng）子是我国中药店常用的一种称量药材质量的工具。使用戥子时应
用了_____的平衡条件。某药剂师需称量100g 药材，先将秤砣移至100g 刻度处，再往秤盘中添加药材，发
现秤尾向上翘，则应_____（选填“增加”或“减少”）秤盘中的药材，直到秤杆水平平衡。
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【答案】 杠杆 减少
【解析】戥子的本质是杠杆，称量质量时利用了杠杆的平衡条件；本题中秤砣已经固定在100g 刻度处，秤
尾向上翘说明药材质量大于需要称量的100g，因此应当减少秤盘中的药材，直到秤杆水平平衡。
13．（2026 河南）杆秤是我国传统的称量工具。某同学利用自制杆秤称量物体质量，秤杆平衡时如图所示。
若将挂绳对秤杆的力设为动力，作用点为C 点，则此时秤杆可看作___________（填“省力”或“费力”）
杠杆。若想增大该杆秤能称量的最大质量，在不改变其他条件的情况下，可将提纽在秤杆上的位置B 适当
向___________（填“左”或“右”）移动。
【答案】 省力 左
【解析】杆秤绕提纽B 转动，所以支点是B 点。C 点挂绳对秤杆的拉力为动力，A 点物体对秤杆的拉力为阻
力。由图可知：动力臂大于阻力臂，因此此时秤杆可看作省力杠杆。
根据杠杆平衡条件：
AB
BC
m g L
m
g L
=
物
钩码
，整理得
BC
AB
m
L
m
L
=
钩码
物
不改变其他条件时，将提纽B 向左移动，阻力臂
AB
L
减小，同时钩码能达到的最大动力臂
BC
L
增大，最终能
称量的最大物体质量会增大，因此提纽应向左移动。
14．（2026 黑龙江）图甲是《天工开物》中记载的踏碓，它是利用杠杆原理去掉石臼中稻谷的皮。图乙是
它的杠杆模型，当杠杆平衡时，
2
120N
F =
，1
2
:
1:3
l
l =
。若不计杠杆自身重力及摩擦，则人对杠杆的作用
力
1F =________N，它是________（选填“省力”或“费力”）杠杆。
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【答案】 360 费力
【解析】根据杠杆平衡条件
1 1
2 2
Fl
F l
=
可得，
2 2
1
1
3
120N
360N
1
F l
F
l
=
=
=
动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，因此是费力杠杆。
15．（2026 四川遂宁）图甲为遂宁地标建筑——涪江六桥。一辆总重为
4
2 10 N
的轿车匀速通过涪江六桥，
若轿车受到的牵引力为总重的0.2 倍，则轿车匀速行驶时受到的阻力为_______N。轿车的流线造型虽然会
减小空气对它的阻力，但轿车快速行驶时对桥面的压力会_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
小华利用身边的材料制作了如图乙所示的“迷你六桥”模型，若将右侧斜拉绳索的作用力等效为一个大小
为F、与桥面夹角为30的力，如图丙所示。已知丙图中质量分布均匀、形状规则的桥板OA 重为8 N，则F =
_______N。
【答案】
3
4 10
减小 8
【解析】轿车受到的牵引力
4
3
0.2
0.2 2 10 N
4 10 N
F
G
=
=
=
由于轿车匀速行驶，受到的阻力与牵引力是平衡力，则阻力为
3
4 10 N
f
F
=
=
轿车车身上凸下平，快速行驶时车身上方空气流速快，压强小；车身下方空气流速慢，压强大，车身会受
到向上的升力，对桥面的压力会减小；
分析图丙，桥板的重心在中点，作出拉力F 的力臂OB 及桥板重力的力臂OC
根据三角形几何关系可知OB
OC
=
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根据杠杆的平衡条件可得
8N
F OB
OC
=
解得
8N
F =
。
16．（2026 陕西）人体的心脏是一台精密的“机器”，在心脏内血液按照“心房→心室→动脉”的方向流
动，心脏瓣膜精准控制了血液的单向流动。
(1)图-1 是左心室向主动脉供血时的示意图。当心室收缩时，房室瓣关闭，心室内的压强________（选填“变
大”或“变小”），动脉瓣打开，血液从心室泵出到主动脉。
(2)小明查阅科普资料了解到，技术工程中的“单向阀”就起到了类似心脏瓣膜的作用。于是，他利用水、
透明塑料圆筒、带方孔的隔板、橡皮膜、带转轴的略大于方孔的薄金属挡板及其他工具，对单向阀进行研
究。小明按图-2 组装好器材后，分别向A、B 两侧注水并浸没橡皮膜，当A 侧水位明显高于B 侧水位时，橡
皮膜向________（选填“A”或“B”）侧凸出，这是因为液体内部有压强，深度越大，压强________。
(3)小明将橡皮膜更换为较大的方形挡板，若想实现无论两侧水位高低如何，水只可能从B 侧流向A 侧，不
能从A 侧流向B 侧，他应将挡板安装在图-3 中的________（选填“甲”或“乙”）处。
(4)图-4 是我国北宋时期建成的福寿沟防洪排涝系统示意图，其排水管道的外闸门就使用了单向阀技术。当
江水水位低于闸门时，管道内水流的冲力冲开闸门并带走沉积物；管道内无水流时，闸门在________作用
下关闭；若汛期江水上涨至图-5 水位时，闸门外侧所受江水的压力________（选填“大于”或“小于”）
闸门内侧水流的冲力，闸门被压紧，避免了江水倒灌。日常维修或清淤时，为了能从外侧打开闸门最省力，
应在闸门外侧的________（选填“M”或“N”）处安装把手。
【答案】(1)变大 (2)B 越大 (3)甲 (4)重力 大于 M
【解析】（1）当心脏的心室收缩时，心室内的血液被挤压，导致心室内的压强变大。当这个压强大于主动
脉内的压强时，动脉瓣被冲开，血液便从心室泵入主动脉。
（2）液体内部的压强随深度的增加而增大（ p
gh
=
）。当A 侧水位高于B 侧水位时，橡皮膜在A 侧所
处的深度大于在B 侧所处的深度，因此A 侧水对橡皮膜的压强大于B 侧水对橡皮膜的压强。这个压强差将
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橡皮膜推向压强较小的一侧，即向B 侧凸出。
（3）要实现水只从B 侧流向A 侧，挡板需要起到单向阀门的作用。当水从B 侧流向A 侧时，水流冲击挡板，
使其绕转轴转动而打开。当水试图从A 侧流向B 侧时，水流冲击挡板，使其紧紧关闭，堵住通道。由图可
知，将挡板安装在甲处可以满足这个要求，水流从B 来时，冲击挡板使其向A 侧打开；水流从A 来时，冲
击挡板使其关闭。
（4）当管道内无水流时，闸门在自身重力的作用下关闭；
由题可知，当汛期江水上涨时，闸门被压紧，避免了江水倒灌。这表明作用在闸门外侧的江水压力大于闸
门内侧水流的冲力；
闸门可以看作一个杠杆，其支点在顶部的转轴处。根据杠杆原理，动力臂越长越省力。由图-6 可知，M 点
比N 点距离转轴更远，力臂更长，因此在M 处安装把手打开闸门时最省力。
17．（2026 新疆）从指尖创制到万物探理，跨学科实践活动开启物理“新视界”。
(1)如图甲所示是小梁同学自制简易调光灯的电路。闭合开关，灯泡发光，通过铅笔芯的电流_____________
（选填“大于”“小于”或“等于”）通过灯泡的电流；小梁同学将夹子从铅笔芯一端移动到另一端的过
程中，发现灯泡亮度变化不明显，他应换用材料和长度相同但更_____________（选填“粗”或“细”）的
铅笔芯来做实验。已知灯丝电阻随温度升高而增大，若灯泡两端电压为1.5 V 时，灯泡的电功率为0.30 W，
则灯泡两端电压为2.5 V 时，灯泡的电功率可能为_____________（选填“0.50”“0.72”或“0.85”）W。
(2)小王同学设计了如图乙所示的望远镜，凸透镜A 为物镜，凸透镜B 为目镜，A 的焦距应_____________
（选填“大于”“小于”或“等于”）B 的焦距，A 的作用相当于_____________（选填“照相机”或“放
大镜”），用该望远镜看远处物体时A、B 间的距离应_____________（选填“大于”或“小于”）看较近
处物体时A、B 间的距离。
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(3)小高同学用轻质木棒制作了如图丙所示的杆秤，M 处空桶的质量为75 g、秤砣的质量为300 g，提纽O
处到M 处的距离为8 cm，秤砣在秤杆上N 处（图中未画出）时，杆秤在水平位置平衡。在空桶中放入某物
体，移动秤砣使杆秤再次在水平位置平衡，提纽O 处的拉力增加了6 N，则放入物体的质量_____________
（选填“大于”“小于”或“等于”）600 g，秤砣从N 处移动的距离为_____________cm。
【答案】(1)等于 细 0.72 (2)大于 照相机 小于 (3)等于 16
【解析】（1）甲图中灯泡和铅笔芯串联在电路中，由串联电流规律可知，通过铅笔芯的电流等于通过灯泡
的电流；
将夹子从铅笔芯一端移动到另一端的过程中，发现灯泡亮度变化不明显，说明铅笔芯的电阻过小，电阻的
大小与横截面积有关，且横截面积越小电阻越大，因此更换材料和长度相同但更细的铅笔芯；
灯泡两端电压为1.5 V 时，灯泡的电功率为0.30 W，可得此时灯泡的电阻为
(
)
2
2
1.5V
7.5Ω
0.30W
U
R
P
=
=
=
电路中的电流为
0.30W
0.2A
1.5V
P
I
U
=
=
=
若灯泡电阻不变，可得当电压是2.5 V 时，灯泡的电功率为
(
)
2
2
2.5V
0.83W
7.5Ω
U
P
R
=
=
由于灯丝电阻随温度升高而增大，因此电压是2.5 V 时，灯泡的电功率小于0.83 W；电压升高后，电流一
定大于原电流 0.2 A（即使电阻增大，电阻的增大幅度不会超过电压的增大幅度），因此灯泡的电功率将
大于
2.5V 0.2A
0.5W
P
U I =
=
=
因此灯泡的电功率可能为0.72 W。
（2）望远镜的设计要求是物镜焦距大于目镜焦距，因此A 的焦距应大于B 的焦距；
望远镜中物镜成倒立、缩小的实像，相当于照相机；
物距越大（物体越远），像距越小，物镜成的像会更靠近物镜。为了让像仍然落在目镜的焦点位置，需要
缩小物镜和目镜的间距，因此看远处物体时A、B 间的距离应小于看较近处物体时A、B 间的距离。
（3）轻质木棒自重不计，提纽拉力等于总重力，拉力增加量等于物体重力，即
Δ
6N
G
F
=
=
物
可得放入物体的质量
0.6kg
600g
G
m
g
=
=
=
物
物
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根据杠杆平衡，空桶平衡m g OM
m g ON
=
桶
砣
①
放物体后平衡(
)
(
Δ )
m
m
g OM
m g
ON
L
+
=
+
桶
物
砣
②
①②两式相减得：
Δ
m
OM
m
L
=
物
砣
代入数据得
600g 8cm
Δ
16cm
300g
L
=
=
18．（2026 四川广元）画出杠杆OA（O 为支点）在如图所示位置静止时拉力F 的力臂L 和物体M 的重力示
意图。
【答案】
【解析】过支点O 作一条垂直于力F 的作用线的垂线段，即为拉力F 的力臂L；重力作用在物体M 的重心，
方向竖直向下，用G 表示，据此作图。
19．（2026 四川达州）如图所示，小华家装修的时候，施工人员将一涂料桶推上左侧平台，请在图中标出
支点O的位置，并作出施工人员在A点施加在涂料桶上最小力F 的示意图及其力臂L 。
【答案】
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【解析】根据杠杆的平衡条件
1 1
2 2
Fl
F l
=
，阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，最省力，即动力最小，则动
力臂最长，由图可知，支点为桶与台阶的接触点，圆上的直径作为动力臂最长，此时力最小。
20．（2026 四川南充）如图是活塞式抽水机在某个状态时的工作示意图，其中MON 可视为一种杠杆，请画
出此时作用在N 点的最小动力F1及其力臂L1的示意图。
【答案】
【解析】杠杆MON 的支点是O 点。根据杠杆平衡条件
1 1
2
2
F L
F L
=
，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动
力越小。最长的动力臂就是支点O 到动力作用点N 的线段ON。连接O、N 两点，线段ON 就是最大动力臂
1L ，
动力
1F 需要与力臂
1L 垂直，要使活塞向下运动，应向上提抽水机手柄，所以
1F 垂直于ON 斜向上作用在N 点，
标注
1F 。据此作图。
21．（2026 江苏苏州）根据要求完成作图。
(1)图甲中，作出物体AB 在平面镜中的像A B
。
(2)图乙中，根据小磁针静止时N 极指向，在图中A 点画出磁感线方向，并标出电源的正极（用“+”表示）。
(3)图丙中，用轻杆将一灯笼吊起，O 是支点，O'是灯笼的重心。请画出动力F 的力臂l 和灯笼所受重力G
的示意图。
(4)图丁中，请将开关和三孔插座正确接入家庭电路，要求开关能控制插座。
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【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】（1）平面镜成像中，物与像关于平面镜对称，因此作A、B 关于平面镜的对称点A、B，连接A、
B，即为物体AB 在平面镜中的像AB
。据此作图。
（2）根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为S 极，左侧为N 极。磁感线由N 极出发回到S 极，故A
点磁感线向右；根据安培定则可知，螺线管外侧电流向上，故电源右侧为正极，左侧为负极。据此作图。
（3）力臂为支点到力的作用线的距离，故过支点O 作动力F 作用线的垂线，即为动力F 的力臂l；灯笼受
到的重力方向竖直向下，大小为G，作用点在灯笼的重心O'。据此作图。
（4）要求开关能控制插座，则开关和插座应串联；家庭电路中，开关接在火线上，且三孔插座遵循“左零
右火上接地”的规则，故将开关一端与火线连接，另一端与三孔插座的右孔连接；三孔插座的左孔接零线，
上孔与地线连接。据此作图。
22．（2026 黑龙江绥化）用如图所示的实验装置“探究杠杆的平衡条件”，使用的钩码规格相同。
测量
动力
1/N
F
动力臂1/cm
l
阻力
2/N
F
阻力臂2/cm
l
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
3
5
1
15
(1)如图甲所示，应将平衡螺母向________调节，使杠杆在水平位置平衡；
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(2)若要使图乙中杠杆重新在水平位置平衡，需要在B 点挂上________个钩码。若在两侧钩码下再各挂上一
个钩码，杠杆________（选填“左”或“右”）侧将下沉；
(3)分析丙表中数据得出杠杆平衡条件是：________；
(4)小欣利用杠杆知识自制了一个简易杆秤（秤杆、提纽、细线质量忽略不计），如图所示，
1
O 、
2
O 为提
纽位置，质量为80g 的秤盘悬挂在A点下方，
1
4cm
O A =
，
2
2cm
O A =
，C 点为秤砣能移动到的最右端，
36cm
AC =
。手提提纽1，秤盘未放物体，秤砣移至B 点，杆秤在水平位置平衡，
1
8cm
O B =
。手提提纽1
和手提提纽2 所能称量物体的最大质量之比为________。要想增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？
________（写出一种方法即可）。
【答案】(1)左
(2) 4 左
(3)
1
1
2
2
F L
F L
=
(4) 2︰5 增大秤砣的质量
【解析】（1）图甲中杠杆右端下沉，说明右端较重，应将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡，便
于测量力臂。
（2）设每个钩码重力为G，每格长度为L，乙图中，根据杠杆平衡条件可得2
4
2
G
L
nG
L
=
解得
4
n =
，即需在B 点挂4 个钩码。两侧钩码下再各挂一个钩码后，左侧3
4
12
G
L
GL
=
右侧5
2
10
G
L
GL
=
因为12
10
GL
GL
，所以杠杆左侧下沉。
（3）分析表格中三组数据1N 20cm
2N 10cm
=
，2N 15cm
1.5N 20cm
=
，3N 5cm
1N 15cm
=
可得杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即
1
1
2
2
F L
F L
=
。
（4）设秤砣质量为m0，秤盘质量
80g
m =
，手提提纽1 时，空秤平衡时
1
0
1
mg O A
m g O B
=
代入数据
0
80g 4cm
8cm
m
=
解得
0
40g
m =
。最大称量时，秤砣在C 点，则
1
1
36cm
4cm
32cm
OC
AC
O A
=
−
=
−
=
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即𝑚1 大𝑔× 4cm + 80 × 10−3kg×g × 4cm = 40 × 10−3kg × g × 32cm
解得
1
0.24
240g
m
kg
=
=
大
手提提纽2 时，
2
2cm
O A =
，
2
2
36cm
2cm
34cm
O C
AC
O A
=
−
=
−
=
则𝑚2 大𝑔× 2cm + 80 × 10−3kg×g × 2cm = 40 × 10−3kg × g × 34cm
解得
2
0.6
600g
m
kg
=
=
大
最大称量之比
1
240g
2
600g
5
m
m
=
=
大
2大
根据杠杆平衡原理有
1
1
2
mg
l
m
g
l
m g
l
+
=
砣
秤盘
，要增大最大称量值m，可以增大秤砣的质量。
23．（2026 云南）某小组进行了制作杆秤的综合实践活动。
【材料及工具】
材料：铁钩，提纽，直木杆，质量为50 g 的钩码，质量可忽略的细绳。
工具：刻度尺，记号笔等。
【制作流程】
用细绳将铁钩固定在木杆左端A点，先将提纽套在木杆上，提起提纽将装置悬于空中，调节提纽位置使木
杆在水平位置平衡后，再将提纽固定在这一位置并标为O点，如图甲所示。此时用细绳将钩码挂在O点（图
中未画出），木杆仍在水平位置平衡。
(1)由上述操作可知，杆秤的0 刻度线应标记在_______点。
(2)经过测量，
2 cm
AO
l
=
，手提提纽，在铁钩上挂一物体，在O点右侧30 cm 处挂上质量为50g 的钩码时，
木杆恰好水平平衡，如图乙所示，该物体质量为________g。若将挂钩码的细绳对木杆的拉力作为杠杆的动
力，此时该杆秤可视为一个________（选填“省力”或“费力”）杠杆。
(3)根据第（2）问得到的数据，若从0 刻度线开始，向右每隔1cm 标记一个刻度线，则该杆秤的分度值为
_______g。
【交流拓展】
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(4)同学们用制作好的杆秤称量某一物品，杆秤静止时出现了如图丙所示的情景，为了准确称量出该物品的
质量，接下来应向______（选填“左”或“右”）移动钩码，直至秤杆在________位置平衡。
(5)若想将分度值改为5g ，只需在原有的每两条刻度线之间再均匀地画上__________条刻度线。
(6)若更换一个质量更________的钩码，则能制作一个可以称量更大质量的杆秤。
【答案】(1)O
(2) 750 省力
(3)25
(4) 右 水平
(5)4
(6)大
【解析】（1）不挂待测物体时，钩码挂在O 点杆秤恰好平衡，对应待测质量为0，因此0 刻度线标记在O
点。
（2）杆秤自重已平衡，根据杠杆平衡条件得
1
1
2
2
G L
G L
=
则
AO
m g l
m g L
=
码
物
解得
50g 30cm
750g
2cm
OA
m L
m
l
=
=
=
码
物
钩码拉力为动力，动力臂为30cm 大于阻力臂2cm，因此是省力杠杆。
（3）由杠杆关系得
AO
m
m
x
l
=
码
物
当钩码右移
1
x
cm
=
时，对应物体的质量
50g
1cm
25g
2cm
m
=
=
物
因此分度值为25g。
（4）图丙中左端下沉，根据杠杆平衡条件知，需要增大钩码对秤杆拉力的力臂，因此向右移动钩码，直至
秤杆在水平位置平衡（水平平衡便于准确测量力臂、读数）。
（5）原分度值为25g，要改为5g，每两条原刻度间需要分成25g
5
5g =
份，因此需要画5 1
4
−=
条刻度线。
（6）根据杠杆平衡得
AO
m
L
m
l
=
码
物
，杆长一定时，钩码质量越大，能称量的最大物体质量越大，因此换质量
更大的钩码，可称量更大质量。
24．（2026 四川眉山）杆秤是我国古老的称量工具。小明探究完杠杆的平衡条件后，自制了一把杆秤。
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(1)小明将杠杆挂在支架上，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于________（填“平衡”或“非平衡”）
状态；
(2)实验时，为了让杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向________（填“左”或“右”）调节。杠
杆水平平衡后，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，如图乙
所示。然后改变钩码数量并移动钩码位置进行多次实验，记录的数据如下表：
实验次数
动力
1 /
F
N
动力臂l/m
阻力
2 /
F
N
阻力臂l/m
1
0.5
0.20
1
0.10
2
1
0.10
2
0.05
3
1.5
0.10
1
0.15
分析表格中实验数据可得出杠杆平衡的条件是________（用字母表示）；
(3)小明在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了________（填字母）；
A．减小误差
B．寻找普遍规律
(4)小明利用所学的杠杆知识，制作了如图丙所示的简易杆秤。制作时用轻质木棒作为秤杆，细线系一个物
体作为秤砣，空盘挂在A 点作为秤盘，在O 点系一根细线作为提纽：
①当待测物体的质量增大时，秤砣应向________（填“左”或“右”）移动；
②若杆秤在使用过程中，秤砣有磨损，则待测物体的测量值________（填“偏小”“偏大”或“不变”）。
【答案】(1)平衡
(2) 右
1 1
2 2
Fl
F l
=
(3)B
(4) 右 偏大
【解析】（1）杠杆静止在图甲所示位置，虽然不在水平方向，但静止即处于平衡状态。
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（2）[1]图甲中杠杆左端下沉，说明左端偏重，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。
[2] 验证平衡条件：
第1 次：0.5N
0.20m
0.10N m ,1N
0.10m
0.10N m
=
=
第2 次：1N
0.10m
0.10N m ,2N
0.05m
0.10N m
=
=
第3 次：1.5N 0.10m
0.15N m ,1N 0.15m
0.15N m
=
=
1
三次均满足“动力×动力臂 = 阻力×阻力臂”，故杠杆平衡条件为
1 1
2 2
Fl
F l
=
（3）实验中多次改变力和力臂的大小，是为了避免偶然性，得出普遍适用的杠杆平衡规律，而不是为了减
小误差，因此选 B。
（4）[1]杆秤相当于一个以提纽 O 为支点的杠杆。秤盘挂在 A 点，秤砣在右侧某位置 C，根据杠杆平衡：
OA
OC
G l
G l
=
物
砣
当待测物体质量（G 物）增大时，G 砣和 lOA 不变，为保持平衡必须增大 lOC，即秤砣应向右移动。
[2]若秤砣磨损，其实际质量变小，即 G 砣减小。称量同一物体时，为了平衡需要使lOC 更大（向右移得更
远），而杆秤上的刻度是按照标准秤砣质量标注的，此时读数（对应的质量值）会大于物体的实际质量，
所以测量值偏大。
25．（2026 四川广安）追梦探究小组利用杠杆、弹簧测力计、细线、钩码等器材探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前杠杆静止时左端偏低，应将平衡螺母向________端调节，才能使杠杆水平平衡。
(2)进行多次实验，通过数据分析，归纳得出杠杆的平衡条件。多次实验的目的是_______________（选填
“求平均值减小误差”或“便于寻找普遍规律”）。
(3)探究结束后，小组团队还借助烧杯、水和原有相关器材，巧妙测出了用天平和量筒无法测量的较大石块
的密度。将该石块用细线悬挂在杠杆左侧固定位置，在右侧另一固定位置竖直向下拉弹簧测力计，当示数
为5 N 时杠杆水平平衡，如图甲所示；将该石块浸没在装有适量水的烧杯中（不接触烧杯底和烧杯壁，忽
略石块吸水），再次竖直向下拉弹簧测力计，当示数为3 N 时杠杆再次水平平衡，如图乙所示。则石块密
度=________kg/m
3。水的密度为
3
3
1.0 10 kg / m
，g 取10 N/kg。
(4)若第二次弹簧测力计未保持竖直方向拉动，但小组同学都未发现，如图丙所示，杠杆仍保持水平平衡，
则他们所测得的石块密度值将________。
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(5)请在图丙中作出弹簧测力计对杠杆拉力的力臂l（保留作图痕迹）。
【答案】(1)右
(2)便于寻找普遍规律
(3)
3
2.5 10
/2500
(4)偏大/变大
(5)
【解析】（1）杠杆左端偏低，说明重心偏左，平衡螺母向偏高的右端调节，即可使杠杆水平平衡。
（2）本实验是探究性实验，多次实验是为了避免偶然性，归纳得到普遍适用的杠杆平衡条件，因此目的是
寻找普遍规律。
（3）设石块对杠杆的拉力的力臂为L1，弹簧测力计对杠杆的拉力的力臂为L2，根据杠杆平衡条件得，甲图
有
1
2
5
GL
N L
=
乙图有(
)
1
2
3
G
F
L
N L
−
=
浮
两式相比得
5
3
G
G
F
−
=
浮
整理得2
5
G
F
=
浮
即2
5
gV
gV
=
石
石
水
约去gV 得
3
3
2.5
2.5 10 kg / m
=
=
水
（4）斜拉弹簧测力计时，拉力的力臂比竖直拉时要小，杠杆平衡时弹簧测力计的示数会偏大；计算时仍按
原力臂计算，最终推导得到的石块密度值偏大。
（5）延长弹簧测力计拉力的作用线，从支点O 向拉力作用线作垂线，垂线段就是拉力的力臂，标注符号l
和垂直符号即可。
26．（2026 四川自贡）实践小组学习制作简易杆秤后，结合电子秤原理改装了一个简易体重计，其电路图
如图甲所示，电源电压为9V ，电流表测量范围为0
0.6 A
，
0
R 为阻值15Ω的定值电阻，R 为压敏电阻，M
为秤盘，O为轻质杠杆的支点，
21
AO OB =
∶
∶，秤盘重力不计。回答下列问题：
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(1)闭合开关，发现电压表示数为零，电流表指针几乎满偏，则故障可能是压敏电阻处发生__________；
(2)排除故障后，闭合开关，进行多次称量后，分别读出电流表和电压表的示数，求出R 相应的阻值，绘出
R 的阻值与其所受压力F 变化的图像，如图乙所示，根据图像分析可知，当秤盘“空载”时，压力F 视为
零，此时压敏电阻R 的阻值为__________Ω ，电流表示数为__________A。
(3)当电流表示数为0.3A时，所称体重为__________N。
(4)小组成员想用电压表示数的增大反映体重的增加，在不新增器材条件下，电压表应__________。
【答案】(1)短路
(2) 45 0.15
(3)300
(4)与定值电阻
0
R 并联
【解析】（1）闭合开关，发现电压表示数为零，说明电压表无电流通过，电流表指针几乎满偏，说明电路
通路，电路中电流很大，故电压表并联部分短路，即压敏电阻处发生短路。
（2）当秤盘“空载”时，压力F 视为零，根据图像分析可知，此时压敏电阻R 对应的阻值为45Ω，电流表
示数为
0
9V
0.15A
15Ω
45Ω
U
I
R
R
=
=
=
+
+
（3）当电流为0.3A 时，总电阻
9V
30
0.3A
U
R
I =
=
=
总
压敏电阻
0
30
15
15
R
R
R
=
−
=
−
=
总
由图乙知，压敏电阻所受压力
600N
F =
根据杠杆平衡条件F OB
G
AO
=
则所称体重
1
600N
300N
2
OB
G
F
AO
=
=
=
（4）在不新增器材条件下，电压表与定值电阻
0
R 并联，当体重增加时，压敏电阻所受压力F 变大，由图乙
知，压敏电阻R 的阻值减小，根据串联电路分压原理可知，压敏电阻R 两端的电压变小，则定值电阻
0
R 两
端的电压增大，即电压表示数增大，因此想用电压表示数的增大反映体重的增加，在不断增器材条件下，
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电压表应与定值电阻
0
R 并联。
27．（2026 天津）在“盐水选种”的实践活动中，小明想知道浓盐水的密度。现有如图所示器材和足量的
水（水的密度为0 ），其中自制杆秤未标刻度线。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量浓盐水密
度的实验方案。要求：
(1)写出实验步骤和需要测量的物理量；
(2)写出浓盐水密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】(1)①用量筒量取适量体积
1
V 的浓盐水，将其倒入杯中并放在秤盘上，提起杆秤，调节秤砣的位置
使秤杆水平平衡，用记号笔标记秤砣的悬挂位置；②保持秤砣悬挂位置不变，将浓盐水倒出，空杯放在秤
盘上，提起杆秤，向杯中倒水，直至秤杆水平平衡，用量筒测出水的体积
2
V 。
(2)
2
0
1
V
V
=
盐水
【解析】（1）用杆秤测量杯与液体的总质量，两次称量时总质量相等，因此浓盐水的质量等于水的质量，
用量筒测量液体的体积，结合密度公式可推导浓盐水的密度
（2）浓盐水与水的质量相等，令水的体积为V2，浓盐水的体积为V1，根据密度公式
m
V
=
可得
0
2
1
V
V
=
盐水
解得
2
0
1
V
V
=
盐水
28．（2026 湖南）为加强消防安全，一些工厂会配备如图甲所示的推车式干粉灭火器，该推车式灭火器的
总质量为55kg，g 取10N/kg。
(1)带有车轮的推车式灭火器能轻松移动，这是通过滚动代替滑动的方式来__________摩擦力；
(2)如图甲，以O 为支点，用力F 抬起推车静止时，推车相当于__________杠杆；
(3)求该推车式灭火器的总重力；
(4)如图乙，推车式灭火器静止在水平地面上，与地面的总接触面积为20cm
2，求此时推车对地面的压强。
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【答案】(1)减小 (2)省力 (3)550N (4)
5
2.75 10 Pa
【解析】（1）相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，用车轮滚动代替滑动，减小摩擦力。
（2）以O 为支点，动力F 的力臂大于阻力（灭火器重力）的力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆。
（3）推车式灭火器的总重力
55kg 10N/kg
550N
G
mg
=
=
=
（4）静止在水平地面上时，对地面的压力为
550N
F
G
=
=
推车对地面的压强为
5
4
2
550N
2.75 10 Pa
20 10 m
F
p
S
−
=
=
=
考点2 滑轮
1．（2026 四川广安）A、B 两物体叠放在水平桌面上，如图所示。当右端挂上重8N 的物体C 时，物体A、B
恰好能一起水平向右做匀速直线运动。忽略绳子自重及绳与滑轮之间的摩擦。下列推理正确的是
（ ）
A．图中的滑轮为动滑轮
B．取走物体A，桌面对物体B 的摩擦力大小不变
C．增加物体C 的重力，可以减小桌面对物体B 的摩擦力
D．若对物体B 施加一个水平向左的力使物体A、B 一起水平向左做匀速直线运动，则该力的大小为16N
【答案】D
【解析】A．图中滑轮位置固定，是定滑轮，故A 错误；
B．取走A 后，B 对桌面的压力减小，接触面粗糙程度不变，所以桌面对物体B 的摩擦力会变小，故B 错误；
C．滑动摩擦力只与压力、接触面粗糙程度有关，与拉力无关，增大C 的重力不会改变摩擦力大小，故C 错
误；
D．施加水平向左的力前物体A、B 一起向右做匀速直线运动，受力平衡，此时摩擦力等于拉力，而绳子拉
力等于物体C 的重力，即拉力
C
8N
F
G
=
=
，所以桌面对B 的滑动摩擦力
8N
f
F
=
=
；施加水平向左的力后
物体A、B 一起水平向左做匀速直线运动时，物体受力平衡，此时A、B 受到向左的拉力，向右的摩擦力和
绳子拉力，则向左拉力的大小为
C
8N
8N
16N
F
f
G
=
+
=
+
=
左
，故D 正确。
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故选D。
2．（2026 天津）小明用图所示的装置进行上肢力量训练。图中A 是_____（选填“定”或“动”）滑轮；
用此装置匀速提起重400N的物体，需要_____ N 的拉力。（不计摩擦和绳重）
【答案】 定 400/
2
4 10
【解析】图中A 滑轮的轴固定在支架上，位置不变，因此A 是定滑轮；定滑轮的特点是不省力，只能改变
力的方向，不计摩擦和绳重时，拉力大小等于物重，物重为400N，因此拉力为400N。
3．（2026 四川广元）建筑工地上，工人师傅们常用滑轮组提升建筑材料。如图所示，工人师傅用150 N 的
拉力F 将建筑材料在20 s 内竖直匀速提升4 m，则建筑材料的平均速度大小为________m/s，拉力F 的功率
为________W。
【答案】 0.2 90
【解析】建筑材料的平均速度大小为
4m
0.2m/s
20s
s
h
v
t
t
=
=
=
=
由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数
3
n =
因此拉力移动的距离
3 4m
12m
s
nh
=
=
=
拉力做的总功
150 N 12m
1800J
W
Fs
=
=
=
拉力的功率
1800J
90W
20s
W
P
t
=
=
=
4．（2026 四川泸州）强身健体，培根铸魂。如图所示，热爱运动的小张正利用滑轮组进行腿部力量训练（绳
索拴在左脚上）。已知配重重力为100N ，动滑轮重力为10 N ，则他的左脚对绳索的拉力至少为______N，
他的左脚向后摆动，在2 s 内将绳子向右拉动了0.6 m ，则配重在这段时间内运动的平均速度为______m/ s ；
他这样摆动一次，至少消耗了______J 的能量。
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【答案】 55 0.15 33
【解析】由图可知，承担物重和动滑轮重的绳子段数
2
n =
，不计摩擦时，拉力最小
100
10
55
2
G
G
N
N
F
N
n
+
+
=
=
=
动
绳子自由端拉动距离
0.6m
s =
，配重上升的高度
0.6
0.3
2
s
m
h
m
n
=
=
=
配重的平均速度
0.3m
0.15m/s
2s
h
v
t
=
=
=
不计摩擦时，消耗的能量至少等于拉力做的总功
55
0.6
33
W
Fs
N
m
J
=
=
=
考点3 轮轴
1．（2026 四川泸州）安全重于泰山，了解自行车的工作原理是安全骑行的前提。下列关于自行车的分析错．
误．的是（ ）
A．车把是一个轮轴，能起到既省力又省距离的作用
B．捏紧刹车把手刹车，是通过增大压力来增大摩擦
C．车座做得宽大，是通过增大受力面积来减小压强
D．车架设计成三角形，有助于提高稳定性和安全性
【答案】A
【解析】A．车把是一个轮轴，其动力作用在轮上，阻力作用在轴上，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，
能省力但费距离，使用任何机械都不能既省力又省距离，故A 错误；
B．捏紧刹车把手刹车，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故B 正确；
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C．车座做得宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，使人感到舒服，故C 正确；
D．车架设计成三角形，是利用了三角形具有稳定性的特点，有助于提高稳定性和安全性，故D 正确。
本题选择错误的，故选A。
2．（2026 四川遂宁）小柯骑行他的自行车感觉比以前更费劲，滑行距离明显缩短。周末他对自行车进行维
修保养时，对自行车的结构原理有了全面直观的了解。
(1)自行车是由多个简单机械组成，如图甲所示。其中刹车把手、车把以及曲中柄的使用是为了骑行时
_______；齿盘直径比飞轮大，这样设计是为了骑行时_______。（以上两空均选填“省力”、“省功”或
“省距离”）
(2)他检查发现，后轮轴承损坏，于是进行维修并加润滑油（如图乙所示），同时对其它转动部分进行保养，
以此_______摩擦使骑行更轻便。
【答案】(1) 省力 省距离
(2)减小
【解析】（1）刹车把手、车把、曲中柄都属于轮轴，轮轴的实质是一个可以连续转动的省力杠杆，是为了
骑行时更加省力；齿盘直径大于飞轮直径，齿盘转动1 周时，飞轮会转动1 周以上，最终带动后轮移动更
大的距离，因此该设计是为了省距离。使用任何机械都不能省功，省距离的机械一定费力。
（2）给自行车加润滑油及保养转动部件，可以分离接触面，从而减小摩擦力，使骑行更轻便。
