簡單機械、功和能

1、北京儒林學校初三承諾班物理講義 田老師主講 4月26日PAGE PAGE 14簡單機械、功和能選擇題：倒霉熊托著物體沿水平路面前行倒霉熊推一塊大石頭沒推動倒霉熊將地面上的石塊撿起來倒霉熊舉著石頭不動展現(xiàn)大力士風采AB倒霉熊托著物體沿水平路面前行倒霉熊推一塊大石頭沒推動倒霉熊將地面上的石塊撿起來倒霉熊舉著石頭不動展現(xiàn)大力士風采ABCD圖12下列單位中，不是功率單位的是（ ）A.瓦特B.焦耳C.千瓦D.焦耳/秒3.下列關于功率的說法中正確的是（ ）A.物體做功越多，功率越大B.物體做功時間越長，功率越大C.物體做功越快，功率越大D.物體做功時間越短，功率越大4.甲、乙兩位體重相同的同學，利用跳臺階

2、測量自己身體的輸出功率，測出甲跳20個來回所用的時間比乙多，如果他們做的功和做功的功率分別是W甲、P甲和W乙、P乙，那么下列關系中正確的是（ ）A. W甲W乙P甲P乙B. W甲W乙P甲P乙C. W甲W乙P甲P乙D. W甲W乙P甲P乙5 兩臺機器同時做功，甲機器做的功是乙機器做的功的2/3，甲做功所用的時間與乙做功所用時間的比值是43，則甲、乙兩臺機器的功率之比是（ ）A.21B.12C.89D.986小華同學騎著自行車在平直公路上以正常速度勻速行駛時的功率約為70W，則他騎車時所受的阻力約為 （ ） A2000N B200N C20N D2N 圖27. 如圖2所示，每個滑輪均重12N，用滑輪組

3、拉著重600N的物體A沿水平方向勻速移動，在40s內(nèi)物體移動了8m，拉力F做的功為1280J（不計繩重及機械內(nèi)部摩擦）（ ）（多選）圖2A拉力F的大小60N B滑輪組對物體A所做的有用功為1184JC拉力F的功率32WD. 滑輪組的機械效率為72.5%8.甲滑輪組的機械效率高于乙滑輪組的機械效率，若用它們把同樣重的物體提到同樣的高度，則（ ）A.用甲滑輪組做功較少，也更省力B.用甲滑輪組做功較少，但不一定省力C.用乙滑輪組做的有用功較少，費力D.用甲做的有用功較少，但不一定費力9.下列關于滑輪組機械效率的說法中正確的是A.機械效率越高的滑輪組越省力B.機械效率越高的滑輪組做功越快C.機械效率越

4、高的滑輪組，有用功跟總功的比值越大D.有用功做得越多，滑輪組的機械效率越大10.某滑輪組改進后提高了機械效率，若用它把同一物體勻速提到同樣的高度，改進后與改進前相比較，下列說法中錯誤的是（ ）A.做的有用功增加了B.做的總功減少了C.做的額外功減少了D.做的有用功跟總功的比值增大了11.某同學在測定滑輪組機械效率的實驗中，得到了如下幾個答案，其中有可能正確的是A.0.05%B.65%C.100.8%D.125%圖312.通過測量滑輪組機械效率的實驗，可得出下列各措施中能提高機械效率的是（ ） 圖3A增加動滑輪，減小拉力 B減少提升重物重力，減小拉力C減少提升高度，減少做功 D增加提升重物重力，

5、增大有用功13.某人用如圖3所示的滑輪組勻速提起260N的物體，所用的力為100N，物體提高1m。則下列說法中正確的是（ ）A拉力做的有用功是100JB拉力做的總功是260J圖4C滑輪組的機械效率是65%D物體上升過程中所受合力為160N圖414.一個工人用如圖4所示的滑輪組提起2000N的貨物，所用的拉力是800N，繩子自由端被拉下4m，下面說法正確的是（ ）A總功是3200J，效率是40B有用功是8000J，效率是40C有用功是3200J，效率是62.5D總功是3200J，效率是62.515如圖5所示，小明從滑梯上下滑的過程中，下列說法中正確的是：（ ）A.重力勢能減少，動能增加B.重力勢

6、能增加，動能減少C.重力勢能增加，動能不變D.重力勢能減少，動能不變16乒乓球由高處從靜止下落的過程中，它的機械能的轉化情況是（）A.彈性勢能轉化為動能B.重力勢能轉化為動能C.動能轉化為重力勢能D.重力勢能轉化為彈性勢能圖517 跳傘運動員在空中勻速下落時，以下說法中正確的有：（）圖5A.重力勢能減少，動能增加，機械能不變B.重力勢能增加，動能減少，機械能不變C.重力勢能減少，動能不變，機械能減少D.重力勢能增加，動能不變，機械能增加18騎自行車上坡前，一般要加緊蹬幾下，這是為了：（）A.增大慣性B.增大動能C.增大勢能D.增大沖力19物體在平衡力的作用下，下列說法中正確的是（）A.具有的機

7、械能一定不變B.具有的動能一定不變C.具有的重力勢能一定不變D.無法判斷20下列現(xiàn)象中，物體動能轉化為勢能的是：（）A.秋千由最高處向最低處蕩去B.張開的弓把箭水平射出去C.騎自行車勻速上坡D.騰空上升的禮花彈二計算題：1一輛汽車以36km/h的速度做勻速直線運動，已知發(fā)動機的功率是60kW，求：（1）10min內(nèi)汽車發(fā)動機做了多少功？（2）這輛汽車受到的阻力是多少牛？2用如圖7所示的滑輪組（繩重及摩擦阻力不計）往下拉繩端，已知物體重為600N，若沿豎直向下的方向拉著物體使物體勻速提高2m的過程中，拉力F1做的功為1440J。（1）若用此滑輪組以3ms的速度勻速提高重為1200N的物體，拉力F

8、2的功率為多少？（2）用這個滑輪組勻速提升600N重物和1200N重物兩種情況時機械效率之比為多少？圖7圖7GF圖83如圖8所示，小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重1.2103N,密度為1.6103 kg/m3,測得物體在出水前、后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1：2.若不計摩擦、繩重及水的阻力, g取。問： 圖8（1）物體出水前,滑輪組的機械效率是多少?（2）物體出水面后上升的速度是1m/s,牽引車拉力的功率為多大?4如圖9為某高層住宅樓的電梯工作示意圖，電梯豎直向上勻速運行的過程中，速度為0.8m/s，忽略電梯受到的空氣阻力、摩擦阻力及鋼繩重，向上運行的動力只有電動機拉

9、力圖91=3103N，電梯內(nèi)乘客的總質量為300 kg，g=10N/kg。求：圖9（1）電梯勻速運行min上升的高度h1是多少? 電動機拉力做了多少功?（2）電梯勻速運行時，電動機拉力的功率是多大?（3）如果電梯中又增加了100kg的貨物,先后兩次機械效率的比值是多少? 5.如圖10所示，小民利用滑輪組先后豎直向上勻速提升物體A和物體B。當提升物體A時，滑輪組的機械效率為75%，小民對地面的壓力為F1；當提升物體B時，小民對地面的壓力為F2。已知小民的重力為650N，物體A的重力為900N，物體B的重力為500N。假設在拉繩子的過程中，小民對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上，

10、不計繩重和摩擦。則F2:F1= 。6.如圖是運動員利用器械進行訓練的示意圖，其中橫桿AB可繞固定點O在豎直平面內(nèi)轉動，OA：OB4：5，系在橫桿A端的細繩通過滑輪懸掛著物體M。 質量為66kg的運動員小明站在水平地面上，雙腳與地面的接觸面積為0.06m2,當他用力舉起橫桿B端恰好使AB在水平位置平衡時，他對水平地面的壓強為 1.6104Pa，則物體M的質量為（g取10N/kg，滑輪、杠桿AB與細繩的質量均忽略不計）附錄資料：不需要的可以自行刪除 機械原理總復習第二章一基本概念：1機構的組成;2運動副的概念;3機構自由度的計算,注意復合鉸鏈、局部自由度和虛約束的處理;4機構具有確定運動的條件 5

11、何謂機構運動簡圖；它與實際機構有何異同。二填空題：1 根據(jù)機構的組成原理，任何機構都可以看作是由（機架）、（主動件）和（從動件）組成的。2 兩構件之間線接觸所組成的平面運動副，稱為（高） 副，它產(chǎn)生（1個）約束，而保留（2個）自由度。3機構具有確定運動的條件（原動件數(shù)目等于自由度數(shù)目）。三計算分析題：1 計算如圖所示機構的自由度，并指出復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。2計算如圖所示機構的自由度，并指出復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，如果以凸輪為原動件，該機構是否具有確定的運動？為什么?3如圖所示為齒輪連桿機構，試分析： 1） 該機構自由度為多少？（要計算過程） 2） 試用瞬心法求齒輪1與3的傳動比

12、1/3 第三章一 基本概念：1連桿機構的傳動特點；2平面四桿機構的類型；3有曲柄存在的條件，急回特性，傳動角與壓力角，死點及死點與自鎖的區(qū)別等概念；4矢量方程圖解法，瞬心法，三心定理，怎樣求瞬心，絕對瞬心與相對瞬心的區(qū)別。二 填空題：1 對心曲柄滑塊機構以曲柄為原動件時，其最大傳動角為（90）。2 3個彼此作平面平行運動的構件間共有( 3 )個速度瞬心,這幾個瞬心必定位于(同一直線上 );3 含有6個構件的平面機構,其速度瞬心共有( 15)個,其中有( 5)個是絕對瞬心,有( 10)個是相對瞬心;4 一對心曲柄滑塊機構中，若改為以曲柄為機架，則將演化為（回轉導桿）機構。 5 在平面四桿機構中，

13、能實現(xiàn)急回運動的機構有（曲柄搖桿機構）、（雙曲柄機構）等。 6相對瞬心與絕對瞬心的相同點是（兩構件上的同速點），不同點是（絕對速度為零及不為零），在有六個構件組成的機構中，有（15）個瞬心。7圖1三種四桿機構分別是：1）(曲柄搖桿) 、2）(雙曲柄 )、3）(雙搖桿) 三 簡答題：1 鉸鏈四桿機構在死點位置時，驅動力任意增加也不能使機構產(chǎn)生運動，這與機構的自鎖現(xiàn)象是否相同？試加以說明。 答：不同。死點位置驅動力在驅動方向的分力為0；自鎖是驅動力克服不了摩擦阻力所做的功。2 平面鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件是什么？ 答：最長桿最短桿之和小于等于其余兩桿之和，機架或連架桿為最短桿。3 在對機構進行速

14、度分析時，速度瞬心法一般適用于什么場合？能否利用速度瞬心法對機構進行加速度分析? 答：構件比較簡單的場合，且各構件間的速度瞬心容易確定，且直觀，不能對機構進行加速度分析。4四桿機構中壓力角與傳動角有什么關系？它們對傳動性能有何影響？ 答：壓力角與傳動角互余。壓力角越大，傳動越不利；傳動角越大，傳動越有利。5在曲柄滑塊機構中，當以曲柄為原動件時，是否有死點位置？為什么？ 答：沒有因為在曲柄滑桿機構的最小傳動角始終大于0四 分析計算題：1 如圖3所示鉸鏈四桿機構中，各桿的長度為桿1為28mm，桿2為52mm,桿3為50mm，桿4為73mm，當取桿4為機架時，求機構的極為夾角，桿3的最大擺角max，

15、機構的最小傳動角min(結果可以作圖量取)。2圖示鉸鏈四桿機構中，已知BC=50mm, DC =35mm, AD =30mm,試問： 若此機構為曲柄搖桿機構，且AB桿為曲柄，AB的最大值為多少？ 若此機構為雙曲柄機構，AB的最大值為多少？若此機構為雙搖桿機構，AB應為多少？3 用圖解法設計擺動導桿機構，已知行程速比系數(shù)K=1.5，曲柄長。求機架長。4 設計一鉸鏈四桿機構，如圖已知其搖桿CD的長度為75mm，極位夾角等于36，機架AD的長度為100mm，搖桿的一個極限位置與機架間的夾角=45。求曲柄AB 的長度，連桿BC的長度，及該機構的最小傳動角min（不必求具體值，只需畫出出現(xiàn)最小傳動角mi

16、n時的機構位置圖并在圖上標出min即可） T4 T5 5 圖示機構運動簡圖中，l=1(mm/mm),AB桿的角速度為1，方向如圖6所示，試用瞬心法求CD桿的角速度3的大小及方向。第四章一基本概念：1 凸輪機構的分類;2常用的名詞術語（如基圓、推程、推程壓力角、回程、回程壓力角等）；3推桿常用的運動規(guī)律及其特點;4凸輪機構的壓力角有何要求；減小推程壓力角可采用哪些措施？二 填空題：1在凸輪機構推桿的四種常用運動規(guī)律中(一次多項式) 運動規(guī)律有剛性沖擊, (二次多項式) 運動規(guī)律有柔性沖擊; (正弦) 運動規(guī)律無沖擊;2 偏心直動凸輪機構的壓力角過大時，可通過 （增大基圓半徑）和 （增大凸輪遠程運

17、動角）來減小壓力角。 3凸輪的基圓半徑是從（凸輪回轉軸心）到（凸輪）的最短距離。 三 分析題：1一對心直動尖頂推桿偏心圓凸輪機構，O為凸輪幾何中心，O1為凸輪轉動中心，O1O=0.5OA，圓盤半徑R=60mm。1)根據(jù)圖a 及上述條件確定基圓半徑r0、行程h，C點壓力角c和D點接觸時的位移SD及壓力角D.2)若偏心圓凸輪幾何尺寸不變，僅將推桿由尖頂改為滾子，見圖b，滾子半徑rT=15mm。試問上述參數(shù)r0、h、c和SD、D有否改變？如認為沒有改變需說明理由，可不必計算數(shù)值；如有改變也需說明理由，并計算其數(shù)值。在圖示的凸輪機構中，凸輪為原動件，其形狀為一偏心輪，（1）畫出基圓，并在圖上指出其基圓

18、半徑rb; 畫出機構在圖示位置時推桿位移和壓力角; 畫出凸輪由圖示位置沿逆時針方向轉90后推桿位移和壓力角.第五章一基本概念：1 齒廓嚙合基本定律;2漸開線的特性;3漸開線齒廓的嚙合特點;4漸開線齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸;5一對齒輪的正確嚙合條件;6斜齒輪當量齒輪的含義；7什么叫齒輪傳動的重合度？其意義何在？8漸開線齒輪變位修正的目的。二填空題：1內(nèi)嚙合斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件是( 模數(shù)和壓力角應分別相等且螺旋角相同 )，蝸輪蝸桿的正確嚙合條件是（ 蝸桿的軸面模數(shù)和壓力角分別等于渦輪的端面模數(shù)和壓力角mx1=mt2，ax1=at2=a ） ; 2一對斜齒圓柱齒輪傳動的重合度由( 端面重合

19、度，軸向重合度 )兩部分組成,斜齒輪的當量齒輪是指( 以法向壓力角為壓力角，以法向模數(shù)為模數(shù)作的 )的直齒輪;3漸開線齒輪的齒廓形狀取決于（ 基圓 ）半徑的大小，其值越大齒廓形狀越 （ 接近直線 ）。4采用（ 范成法 ）切制漸開線齒廓時發(fā)生根切的原因是（ 刀具的頂部會過多的切入輪齒根部，因而將齒根的漸開線切去一部分 ）。5斜齒輪的當量齒數(shù)ZV = （ z/cos3B ），圓錐齒輪的當量齒數(shù)ZV = （ z/cosa ）。6一個采取負變位修正的直齒圓柱齒輪與同樣基本參數(shù)的標準齒輪相比較，其（ 齒頂 ）圓及（ 齒根 ）圓變小了；而（ 基 ）圓及（ 分度 ）圓有大小則沒有變。三簡答題：1簡述漸開線的

20、主要特性，并寫出參數(shù)方程。 答：（1）發(fā)生線上BK線段長度等于基圓上被滾過的弧長AB，即BK=AB（2）發(fā)生線BK即為漸開線在K點的法線，又因發(fā)生線恒切于基圓，故知漸開線上任意點的法線恒與其基圓相切（3）發(fā)生線與基圓的切點B也是漸開線在K點處的曲率中心，線段BK就是漸開線在K點處的曲率半徑。（4）漸開線的形狀取決于基圓的大小（5）基圓以內(nèi)無漸開線，漸開線極坐標方程： Rk=Rb/cosk2對齒輪進行變位修正的目的是什么？ 答：由于標準齒輪可能會產(chǎn)生根切；可能無法安裝；可能產(chǎn)生過大的尺側間隙，影響傳動的平穩(wěn)性，重合度降低；一對相互嚙合的標準齒輪中，由于小齒輪齒廓漸開線的曲率半徑較小，齒根厚度也較

21、薄，參與嚙合的次數(shù)又較多，強度較低，影響到整個齒輪傳動的承載能力。為了改善上述不足，故采用變位修正的方法進行修正。3一對標準齒輪傳動的實際中心距 大于標準中心距 時，其傳動比有無變化？它們還能正確嚙合嗎？其重合度有無改變？ 答：無變化;能;減小4簡述漸開線標準斜齒圓柱齒輪當量齒數(shù)Zv 的用途。 答：可求得漸開線標斜齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)，并根據(jù)換算的結果選擇加工的標準齒輪刀具。5漸開線齒輪的基本參數(shù)有哪幾個？其中哪些是有標準的？為什么說這些參數(shù)是齒輪的基本參數(shù)？ 答：齒數(shù)z,模數(shù)m,壓力角 ，齒頂高系數(shù)ha*，頂隙系數(shù)c*壓力角、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)是標準的，因為這些參數(shù)能夠決定了齒輪

22、的大小及齒輪齒廓的形狀。 6 簡述漸開線齒廓的嚙合特點。 答：（1）能保證定傳動比傳動且具有可分性（2）漸開線齒廓之間的正壓力方向不變7什么叫齒輪傳動的重合度？其意義何在？ 答：在一對輪齒的嚙合傳動過程中，實際嚙合線段B1B2與法向齒距Pb的比值稱為齒輪傳動的重合度重合度的大小表示同時參與嚙合的齒輪對數(shù)的平均值。重合度大，以為著同時參與嚙合的齒輪對數(shù)多，對提高齒輪傳動的平穩(wěn)性和承載能力都有重要意義第六章一基本概念：1輪系傳動比的計算，及各輪轉向的判定;2輪系的功用.一填空題：1周轉輪系中的基本構件( 中心輪，行星輪，行星架 );2周轉輪系中，若自由度為2，則稱其為（差動輪系），若自由度為1，則

23、稱其為（行星輪系）。二簡答題:1什么叫周轉輪系？ 答：傳動時,輪系中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定，而是繞另一個齒輪的固定軸線回轉,這種輪系被稱為周轉輪系。2簡述輪系的功用。 答：1 實現(xiàn)兩軸間遠距離的運動和動力的傳動、2 實現(xiàn)變速傳動、3 實現(xiàn)換向傳動、4 實現(xiàn)差速作用。三計算題：1如圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為Z1Z225，Z2Z3=20，ZH=100，Z420。試求傳動比i14。2如圖2所示已知齒輪1的轉速n1=200r/min，而Z1=40，Z2=20，Z3=80。求1)nH的大小及方向T2 3如圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為Z160，Z220，Z220，Z320，Z4=20，Z5=

24、100，試求傳動比i41。 第十一章一基本概念：1力的分類，驅動力與阻抗力的區(qū)別；2慣性力的確定方法；3運動副中摩擦力的確定；4總反力的概念及其判定方法。二分析題：1如圖所示定滑輪2的直徑為D，虛線圓為轉動副A中的摩擦圓，其半徑為，F(xiàn)為驅動力，垂直向下。若不及繩與輪間的摩擦力，試求：1）在圖上標出轉動副A中的總反力FR12的位置和方向；2）使重物Q等速上升的驅動力F（用Q表示）；3）該滑輪的機械效率 在如圖2所示機構中，已知各構件的尺寸及1為常數(shù)（逆時鐘方向）。試確定：圖示位置的瞬心P13及P14的位置及滑塊4的速度v4（用1表示）；各運動副中的總反力R51、R12、R52、R23及R54的方

25、位（不考慮各構件重量及慣性力；圖中M及P為外力，虛線小圓為摩擦圓，運動副B和移動副E處摩擦角為=10；要求分別作圖）。第十二章一基本概念：1機械效率的定義，機械效率的意義；2什么叫機構的自鎖;3機械自鎖的條件.二填空題：1設螺紋的升角為，接觸面的當量摩擦系數(shù)為（ fv ）,則螺旋副自鎖的條件為（2移動副的自鎖條件是（ 驅動力作用于摩擦角內(nèi) ） ，轉動副的自鎖條件是（ 驅動力作用于摩擦角圓內(nèi) ） ，從效率的觀點來看，機構的自鎖條件是（ 驅動力做的功小于或等于由其引起摩擦力所做的功 ）。 三簡答題：1何謂摩擦圓？為何要引進摩擦圓的概念？摩擦圓的大小與哪些因素有關？ 答：在轉動副中，以軸頸中心為圓心，以 肉（密度符號）=fv*r為半徑所作的圓稱為摩擦圓。因軸承對軸徑的總反力FR始終切于摩擦圓，引入摩擦圓有利于判定總反力的方位。與軸承半徑以及當量摩擦系數(shù)有關。2何謂機構的自鎖？舉出兩種工程中利用機械自鎖完成工作要求的實例。 答：在某些機械中，由于摩擦的存在，出現(xiàn)無論驅動力如何增大都無法使機械沿著有效驅動力作用的方向運動的現(xiàn)象，稱為機械的