大家知道，任何複雜的機械總是由兩類最基本的簡單機械——杠杆和斜麵組成的。在我國，這兩種簡單機械是什麼時候出現的呢？說出來你一定會感到驚奇：是在幾十萬年前！
遠在四五十萬年前，生活在北京附近周口店的猿人，曾製作過大量的工具，其中有不少是屬於杠杆、斜麵之類的簡單機械。例如，他們折下一段樹枝、木棒與野獸搏鬥，或用它撬一塊石頭，他們實際上就是在使用杠杆。石器時代人們所用的石刀、石斧，都以天然繩索將它們和木柄捆束在一起；或者在石器上鑿孔，裝上木柄。這表明他們在實踐中懂得了杠杆的經驗法則：延長力臂可以增大力量。他們打製石器，多呈尖劈狀，就是利用了斜麵的原理。當然，所有這些，並不是有意識的發明。
既然簡單機械在我國出現得這麼早，中間經過我們智慧的祖先不斷實踐創造，那就無怪乎在春秋時代就有人想象效率千百倍於人力的機械了；也無怪乎像指南車、記裏鼓車等光輝的機械發明，出現在千年前的我國。相傳西周時，一個名叫偃師的人製作過一個“幻人”，四肢五官都能運動；三國時代“巧思絕世”的馬鈞發明過“水轉百戲”，用水力推動的百戲塑型都能出入自如。這些一定都由複雜的機械組成。由此可見，在我國古代這兩類簡單機械是如何巧妙地被應用著。
（1）杠杆的應用。凡是一根硬棒，能繞一個固定點轉動的就成了杠杆，利用它可以省力。有意識地利用杠杆原理以達到省力的目的，最早要算是殷代的一種挖土用的農具——“耒”。那是一段尖頭的木棒，插入土中，用力在上端一扳，棒就繞支點轉動起來，把土挖起。這裏力臂大於重臂，可以省力，就是第一類杠杆。後來又把棒端改進成為彎曲的，並橫裝上一段短木。這樣不但能使支點固定，而且便於使力。應該說這就是我國曆史上對於曲杠杆的最早利用。《考工記》中曾對杠杆原理應用的實際經驗進行了總結，認為彎曲的“耒”比直的好用。
（2）杠杆的原理。對於杠杆的原理，我國古代很早就已有研究。《墨經》將秤的支點到重物一端的距離稱為“本”（今天通常稱它為重臂），將支點到另一端的距離稱為“標”（今天稱為力臂）。《墨經》寫道：①當重物與標相等而衡器平衡時，如果加重物在衡器的一端，重物端必定下垂；②如果因為加上重物而衡器平衡，那是本短標長的緣故；③如果在本短標長的衡器兩端加上重量相等的物體，那麼標端必下垂。墨家在這裏將杠杆平衡的各種情形都討論了。他們既考慮了“本”與“標”相等的平衡，也考慮了“本”與“標”不相等的平衡；既注意到杠杆兩端的力，也注意到力與作用點之間的距離大小。這些記載，在世界物理學史上都是非常有價值的，它比阿基米德（前287—212）發現杠杆原理要早200年。
（3）滑輪與轆轤滑輪，古代人稱它為“滑車”。應用一個定滑輪，可以改變力的方向；應用一組適當配合的滑輪，可以省力。滑輪是杠杆的一種變形，在我國的發明也是很早的。至少從戰國開始，滑輪在作戰器械、井中提水等生產勞動中被廣泛應用。傳說公元前4世紀，巧匠公輸般設計的很多戰具上都配備有滑輪，他為季康子的母親埋葬時下棺，也使用了滑輪。漢代畫像磚和陶井模型都有滑輪裝置。
（4）尖劈與斜麵。尖劈能以小力發大力。早在原始社會時期，人們所打磨的各種石器，如石斧、石刀、骨針、鏃等等，都不自覺地利用了尖劈的原理。墨家在討論滑輪的功用，說到它省力時，就將它比喻為“錐刺”。漢代王充說：“針錐所穿，無不暢達；使針錐末方，穿物無一分之深矣。”墨家和王充等人清楚地知道尖劈原理的經驗法則。
耕犁在中國漢代的發明是對於人類的文明進步最有價值的尖劈原理的應用之一。犁的早期形式是耒耜（lěisì），耜指翻土的鏟，相當一種尖劈，犁鏵和犁壁是翻土的主要部件。鏵是用鑄鐵做成的等邊三角形，兩邊削成薄刃，前端交為犁鋒，也是尖劈。它的作用是把地麵切開。壁也是用鑄鐵做的，形狀不一樣，大體上是一個拋物形的斜麵，它的作用是將鏵所切開掀起的泥土翻向某一側麵。至今，雖然犁的外形、大小、質地、發動力都有很大改進，而犁鏵與犁壁的形狀及機製並沒有改變。