简单机械
一．选择题（共22小题）
1．如图轻杆（不计杠杆重力），O为支点，物重为30N，OA：AB＝1：2，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法，正确的是（）
A．该杠杆与镊子类型相同
B．图甲位置时，拉力大小为15N
C．图甲位置时，若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为3：1
D．如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变
2．如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法探究竟。他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下（）
A．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系
B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系
C．动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系
D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系
3．如图所示的生活用具，在使用中属于省力杠杆的是（）
A．筷子B．钓鱼竿
C．扳手D．食品夹
4．简单机械在生活中随处可见。使用下列简单机械可以省力的是（）
A．旗杆顶部的滑轮B．赛艇的船桨
C．拔钉子用的羊角锤D．夹菜的筷子
5．下列简单机械在使用过程中省力的是（）
A．夹蒜器B．碗夹
C．去核器D．取蛋器
6．如图所示，用一个直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上，直杆始终与杠杆垂直。用同一弹簧测力计在a、b、c 几种不同情形下拉杠杆，使杠杆始终在水平位置平衡。下列说法中正确的是（）
A．测力计在a位置时的示数比模型和直杆的总重大
B．测力计从a位置转到b位置后，比a位置的示数小
C．测力计从a位置移至c位置后，比a位置的示数大
D．测力计在c位置时，对模型水平向右吹风，示数变大
7．如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB＝2：1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g＝10N/kg），则下列结果不正确的是（）
A．物体C的密度为8×103kg/m3
B．杠杆A端受到细线的拉力为70N
C．物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D．物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa
8．如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（）
A．B．
C．D．
9．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态。
如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会（）（不考虑杠杆自身的影响）
A．A 端下沉B．B 端下沉C．仍保持平衡D．无法确定
10．如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是（）
①刀刃很薄可以增大压力
②铡刀实质上是一种省力杠杆
③甘蔗放在a点比b点更易被切断
④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
A．只有②④正确B．只有②③正确C．只有③④正确D．只有①③正确
11．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（）
A．B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力
B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
D．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力
12．悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为F A；若力施加在B点或C点，最小的力分别为F B、F C，且AB＝BO＝OC．下列判断正确的是（）
A．F A＞G B．F B＝G C．F C＜G D．F B＞F C
13．小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40cm，底部直径为30cm，装满油后总重2000N．下列说法中正确的是（）
A．要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600N的力
B．他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功
C．他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力
D．油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力
14．如图所示，用不同的机械匀速提升同一物体时，最费力的是（不计机械自重和摩擦）（）
A．B．
C．D．
15．如图所示，滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计。向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是9N．由此可知（）
A．物重是27N，物体的速度是0.4m/s
B．物重是18N，物体的速度是0.6m/s
C．物体受到的摩擦力是27N，物体的速度是0.4m/s
D．物体受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.6m/s
16．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自重、绳重和摩擦）（）A．B．
C．D．
17．如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）
A．绳子自由端移动的速度为2m/s
B．动滑轮的总重为100N
C．滑轮组的机械效率为83.3%
D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小
18．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力G A＞G B，滑轮组的机械效率”η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）。下列判断正确的是（）
A．两滑轮组绳端移动的距离相等
B．甲滑轮组的有用功比乙的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小
D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
19．用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为（）
A．4：3B．3：4C．5：4D．4：5
20．如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是（）
①A物体比B物体轻
②提升A的拉力较大
③提升A所做的额外功较少
④提升A做的有用功较多
A．只有①③B．只有②④C．只有②③D．只有①④
21．湖北省第二届园林博览会将于2019年9月28日在荆州开幕。在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500J，下列说法中正确的是（）
A．拉力F做功为5×103 J
B．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800N
C．动滑轮重为300N
D．滑轮组的机械效率为75%
22．如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力F1、F2将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）
A．若G1＝G2，则拉力F1、F2做的总功相同
B．若G1＝G2，则拉力F2做的有用功多
C．若G1＞G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
D．若G1＞G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
二．多选题（共1小题）
23．如图所示，在拉力F作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，在此过程中拉力F做了150J的功，则下列说法中正确的是（）
A．拉力F的大小为150N
B．拉力F的大小为50N
C．物体与地面间的滑动摩擦力为120N
D．物体与地面间的滑动摩擦力为480N
三．填空题（共10小题）
24．如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动（AB＝2AO）。将棱长为10cm的正方体合金块，用轻绳挂在A点处，在B点施加竖直向上的力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0，则合金块的质量是kg．若撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa，则力F2的大小是N。
25．按头尾分检理顺是餐馆工作人员日常工作之一。工作强度虽不大，但太浪费时间。聪明的小明为工作人员设计了如图所示的分检操作步骤，工作效率特别高，这个方案应用到的物理知识有。
26．如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支力杠杆，手移动的距离（选填：大于、小于）桨在水中移动的距离。
27．如图所示，用方向始终垂直于杠杆的动力F将重物从A位置缓慢提升到B位置，在提升重物的过程中，动力F 的大小变化情况是；该杠杆属于（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
28．如图所示，长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力F的大小将（选填“增大”、“不变”或“减小”），力F所做的功为J。
29．图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为N。
30．如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则绳子自由端移动的速度为m/s，拉力做功为J，此物体受到的摩擦力为N．（不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦）
31．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。
钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为N．若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了cm．（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）
32．如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为J，滑轮组的机械效率为。
33．救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10N/kg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为J，整个装置的机械效率为，小车A与斜面间的摩擦力大小为
N．
四．作图题（共2小题）
34．如图甲所示是一种鸡蛋开壳器，AOB相当于一个杠杆。图乙为其简化的示意图，图中O点为支点，F2为给鸡蛋开壳时杠杆所受阻力。请在图乙中画出：
（1）给鸡蛋开壳时作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1。
（2）阻力臂l2。
35．如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水。请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂L1。
五．实验探究题（共4小题）
36．如图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使
杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向调节，这样做的目的是，并消除杠杆自重对实验的影响。
（2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶A中，此时小桶A中水的体积石块的体积。
（3）将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置回复平衡，如图丙所示。此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5cm，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为kg/m3；若考虑小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值。
37．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，小明发现在没有挂物体时，杠杆处于如甲图所示的状态，他应将杠杆两端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，挂上重力均为0.5N的钩码后，再次平衡时如乙图所示，小明得出了杠杆的平衡条件是“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”，小明得出结论的过程中存在的不妥之处是；如丙图所示，把乙图a点的钩码取下，换用弹簧测力计使杠杆再次平衡时，发现其示数大于0.5N，根本原因（直接观察到的不属于根本原因）是；采用丁图的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与其他同学得出的结论不相同，其主要原因是。
38．小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组进行了3次实验，如图所示，实验数据记录如表。
次数钩码重/N购码上升距离
/cm
弹簧测力计示
数/N
弹簧测力计上
升距离/cm
机械效率
12100.83083.8%
2410 1.530？
3610？3090.9%
（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为（结果保留一位小数）。
（2）如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的示数为
N。
（3）分析表格中的数据得出结论同一滑轮组，。
（4）在第2次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会（填“变大”、“变小”或“不变”）。
39．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验次数滑轮
材质
钩码重
G/N
提升的高
度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
绳端移动
的距离s/m
总功
W总/J
机械效率。
η
1铝10.10.10.60.30.1856% 2铝20.10.2 1.00.30.367% 3铝20.20.4 1.00.60.667% 4塑料20.20.40.80.60.4883% 5塑料20.20.4 2.10.20.4295%
①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码，机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与有关。
③比较两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验室利用了图的装置完成的，判断依据是。
⑤利用图甲的装置，把重4N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为。可见如果没有刻度
尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是。
A、焦耳定律
B、牛顿第一定律
C、阿基米德原理
D、欧姆定律
六．计算题（共1小题）
40．如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2（m1＞m2）的实心物块后恰好水平平衡。
（1）求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。
（2）将两物分别浸没于水中（如图乙），杆将会（选填“左端下降”“右端下降“或“仍然平衡”），试通过推导说明。
41．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）
A．同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大
B．此滑轮组动滑轮的重力为5N
C．当G物＝15N时，滑轮组机械效率为η＝75%
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率将改变
42．如图所示，甲、乙两滑轮组中所使用的滑轮相同，仅绳的绕法不同，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）
A．乙滑轮组更省力，机械效率也更高
B．甲滑轮组更省力，机械效率也更高
C．两滑轮组省力情况和机械效率都一样
D．吊起相同重物时，两滑轮组机械效率相同，甲滑轮组更省力
43．如图所示，用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小相等的拉力F，将重分别为G1和G2的两个物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）
A．物重G1小于G2
B．绳子自由端移动的速度相等
C．拉力F做的功相等
D．甲滑轮组的机械效率比乙的大
44．用如图所示的滑轮组拉动重为G的物体A向左做匀速直线运动的距离为s，所用拉力为F，物体受到的摩擦力为f，则以下所求的物理量正确的是（）
A．拉力所做的功W＝2Fs
B．拉力所做的有用功W有用＝Gs
C．拉力F所做的额外功W额外＝fs
D．该滑轮组的机械效率η＝
45．关于同一滑轮组机械效率，下列说法中正确的是（）
A．物体被提升的越高，机械效率越高
B．做有用功越多，机械效率越高
C．额外功占总功的比例越大，机械效率越高
D．在机械承受的范围内，被提升的物体越重，机械效率越高
二．计算题（共4小题）
46．工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m，做了1500J的功。求：（1）滑轮组的机械效率；
（2）当他用400N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，求提升货物的重。
47．一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。
在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：
（1）做的有用功；
（2）作用在绳子自由端的拉力。
48．工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W．（g取10N/kg）求：（1）有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，额外功占总功的20%，工人提升货物的重。
49．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，物体重G＝4×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算：（1）若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？
（2）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数）
（3）汽车的牵引力是多大？
（4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？
《生活中的简单机械》教学设计 【教学目标】 知识与技能：了解轮轴、斜面、杠杆等简单机械的原理，知道机器的主要组成部分，认识到机械与我们的生活密切相关。 过程与方法：通过组装吊车模型这种常见的机器，培养学生的分析能力、应用知识解决问题的能力。 情感态度价值观：通过学习，培养学生研究吊车模型的兴趣，体会科学技术与社会发展有着密切的关系，认识到科学是不断发展的，乐于用学到的科学知识改善生活。 【教学重点】认识吊车上的简单机械，了解吊车的结构和功能。 【教学难点】吊车模型各个部分的正确的安装。 【教具准备】简单机械实验盒生活中的简单机械视频 【教学过程】 一、引入 机械能帮助我们人类从事一些繁重或者简单乏味的体力劳动。在古代劳动人民用简单的机械修建了举世闻名的万里长城，世界未解之谜的埃及金字塔等一些建筑，在现代我们借助机械的力量，修建了高耸入云的摩天大楼，蜿蜒盘旋的盘山公路。这些都是人们借助机械完成的。有可能你们觉得这些复杂的机械很神奇，但在你们学习完这章后再回头来思考这个问题，很多问题就能迎刃而解了。 二、寻找视频当中的简单机械 1．视频当中出现了很多的简单机械，同学们试着找出来我们已经学过的简单机械 2．和小组的同学交流，把大家的发现记录下来。结合书本完成下面的表格
3．教师小结：一些看似复杂的大型机械都是由我们学过的简单机械组建而成的，其中的工作原理我们也都已经学习过了。例如车把是变形的轮轴，轻轻转动车把，就可以改变吊车行驶的方向。脚蹬子、大腿 与中轴也组成一组轮轴，在脚蹬子上用力时，可以产生很大的力量。车闸应用了杠杆原理，只要稍用力捏闸，就可以产生很大的压力，刹住转动的车轮。车轮也应用了杠杆原理。吊车上还有很多螺丝钉，应用的 是斜面原理。此外，吊车还应用了其他机械原理。有了过些简单机械的配合，吊车才能在路上轻快地行驶，并使人能操纵自如。 三、指导学生认识复杂机械 1．讲述：像吊车这样，把几种简单机械组合起来可以成为复杂机械。复杂机械可以兼有几种简单机械的作用，可以完成更复杂的工作，有更大的用途。复杂的机械就叫做机器了。 2．认识复杂机器的组成 ⑴教师出示吊车，学生讨论：吊车是由哪几部分组成的？各个部分是怎样工作的？各自发挥着怎样的 作用？ ⑵教师小结：吊车的各个部分运用的简单机械原理。 吊臂运用了杠杆的工作原理，吊臂的前端是定滑轮吊钩是动滑轮我们摇动的齿轮是一个轮轴的变形。连接吊车的螺丝是斜面的工作原理。我们既然已经知道了复杂的机械都是由简单的机械组建而成，那么让 老师带领大家一起组建一台吊车模型。 四、带领学生组建吊车模型 先教师示范，讲解各个部分组装要领。后学生自己动手操作组建吊车模型 四、巩固 学生展示自己的吊车模型。并讲解吊车模型运动的一些简单的机械 五、布置作业 1、回家研究一下自行车都运用了那些简单机械，并结合我们之前的力学知识，说说那些地方是增大摩擦力和减小摩擦力的。 2、有能力的同学运用简单机械原理设计一台复杂的机械，使他能完成某项工作。
人教版第十二章简单机械单元测试基础卷试卷 一、选择题 1．如图，保持F的方向竖直向上不变，将杆由A位置匀速转动到B位置，在这个过程中F 将（） A．先变大后变小B．始终变大C．始终变小D．始终不变 2．要用30N的力刚好提起40N的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（） A．一个定滑轮 B．杠杆 C．一个动滑轮 D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 3．如图所示，在水平地面上，用力F拉动重500N的木箱，使它在3s内匀速直线运动了3m，受到的摩擦力为200N。不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（） A．拉力F的大小为250N B．拉力F做的功为600J C．拉力F做功的功率为100W D．绳端移动的速度为1m/s 4．如图所示，轻质均匀杠杆分别挂有重物G A和G B（G A>G B）,杠杆水平位置平衡，当两端各再加重力相同的物体后，杠杆 A．仍能保持平衡
B．不能平衡，左端下沉 C．不能平衡，右端下沉 D．不能确定哪端下沉 5．小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动．活动要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上，恰好使木板水平平衡．若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N，小兰站在距离中央支点2米的一侧，爸爸应站在距离支点l米的另一侧，木板水平平衡．现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是0.5米/秒，则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？ A．1.0米/秒B．0.75米/秒C．0.5米/秒D．0.25米/秒 6．一个刻度准确的杆秤，如果用了质量较大的秤砣，则用该秤称出的物体的质量比实际质量（） A．偏大 B．偏小 C．一样大 D．无法判断 7．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力F A作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力F A的大小为 A．F A＝8N B．F A＝20N C．F A＝14N D．F A＝7N 8．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10 N，则拉力F的大小及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( ) A．200 N，10 N B．200 N，20 N C．20 N，10 N D．20 N，20 N 9．如图为一健身器材模型，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，OA∶OB＝1∶4，质量为60 kg的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80 N．当棱长为20 cm的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43 kg；当棱长为40 cm的正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18 kg．杠杆始终在水平位置保持平衡，A、B两端绳子拉力保持竖直．不计绳重、杠杆自重及摩擦， g取10 N/kg，则重物甲与重物乙的密度之比为( )
机械设计课程思考题和习题（适用教材：李建功主编《机械设计》（第四版）） 机械设计课程组
第一章机械设计总论 思考题 1－1 一部现代化的机器主要有哪几部分组成 1－2 开发一部新机器通常需要经过哪几个阶段每个阶段的主要工作是什么 1－3 作为一个设计者应具备哪些素质 1－4 机械设计课程的性质、任务和内容是什么 1－5 机械设计课程有哪些特点学习中应注意哪些问题 1－6 什么是失效什么是机械零件的计算准则常用的计算准则有哪些 1－7 什么是校核计算什么是设计计算 1－8 什么是名义载荷什么是计算载荷为什么要引入载荷系数 1－9 静应力由静载荷产生，那么变应力是否一定由变载荷产生 1－10 什么是强度准则对于零件的整体强度，分别用应力和安全系数表示的强度条件各是什么 1－11 在计算许用应力时，如何选取极限应力 1－12 什么是表面接触强度和挤压强度这两种强度不足时，分别会发生怎样的失效 1－13 刚度准则、摩擦学准则以及振动稳定性准则应满足的条件各是什么这些准则得不到满足时，可能的失效形式是什么 1－14 用合金钢代替碳钢可以提高零件的强度，是否也可以提高零件的刚度 1－15 什么是机械零件的“三化”“三化”有什么实际意义 1－16 机械零件的常用材料有哪些设计机械零件时需遵循哪些原则 第二章机械零件的疲劳强度设计 思考题 2－1 什么是疲劳破坏疲劳断口有哪些特征 2－2 变应力有哪几种不同的类型 2－2 什么是疲劳极限什么是疲劳寿命 2－4 什么是疲劳曲线什么是极限应力图用它们可以分别解决疲劳强度计算中的什么问题 2－5 什么是有限寿命设计什么是无限寿命设计如何确定两者的极限应力 2－6 塑性材料和脆性材料的σm－σa极限应力图应如何简化 2－7 影响机械零件疲劳强度的三个主要因素是什么它们是否对应力幅和平均应力均有影响 2－8 如何根据几个特殊点绘出机械零件的σm－σa极限应力图 2－9 机械零件受恒幅循环应力时，可能的应力增长规律有哪几种如何确定每种规律下的极限应力点如何计算安全系数
简单机械单元测试题含答案 一、简单机械选择题 1．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是 A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高 B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同 D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高 【答案】D 【解析】 【详解】 A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2，则有用功也相同，所以机械效率相等，故A错误； B. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1 （物理）九年级物理简单机械常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、简单机械选择题 1．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种 情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（） A．3N B．6N C．11N D．22N 【答案】B 【解析】 【分析】 分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n，不计绳重和摩擦力，拉力F＝1 n （G+G轮），因为 拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。 【详解】 由图知，承担物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力 为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1＝1 3 （G1+G轮），F2＝ 1 2 （G2+G轮）， 由题知F1＝F2，所以1 3 （G1+G轮）＝ 1 2 （G2+G轮），即： 1 3 （60N+G轮）＝ 1 2 （38N+G 轮 ）， 解答动滑轮的重力：G轮＝6N。 故选：B。 2．如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（） A．75％ B．66．7％ C．33．3％ D．25％ 【答案】A 【解析】 试题分析：由题意可知，人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J，故动滑轮的机械效率为η=W有/W总=300J/400J=75%，故应选A。 【考点定位】机械效率 3．如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正确表示工人左手施力且最省力的是（） A．F1B．F2C．F3D．F4 【答案】C 【解析】 解答：因为由图可知,四个力中F3的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是沿F3方向．故选C. 4．在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是 A．η甲＝η乙，W甲＝W乙 B．η甲＞η乙，W甲＞W乙 C．η甲＜η乙，W甲＜W乙 D．η甲＞η乙，W甲＜W乙 【答案】A 【解析】 【详解】 物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式W=Gh可知做的有用功相同；由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功 相同．有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W甲＝W乙．根据η=W W 有 总 可知，机械效 《带传动》课堂练习题 一、填空题 1、普通V带传动中，已知预紧力F =2500 N，传递圆周力为800 N，若不计带的离心力，则 工作时的紧边拉力F 1为 2900 ，松边拉力F 2 为 2100 。 2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大，而带传动的最大有效拉力决定于 F 、、 f 三个因素。 3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命。 4、在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。 5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。 6、皮带传动中，带横截面的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处；皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。 7、皮带传动中，预紧力F 过小，则带与带轮间的摩擦力减小，皮带传动易出现打滑现象而导致传动失效。 8、在V带传动中，选取小带轮直径D1≥D 1lim 。的主要目的是防止带的弯曲应力过大。 9、在设计V带传动时，V带的型号可根据计算功率Pca 和小带轮转速n1 查选型图确定。 10、带传动中，打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动，多发生在小带轮上。 刚开始打滑时紧边拉力F 1与松边拉力F 2 的关系为 F 1 =F 2 e f。 11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同产生的，可引起速度损失，传动效率下降、带磨损等后果，可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。 12、带传动设计中，应使小带轮直径d≥d rnin ，这是因为直径越小，带的弯曲应力越大；应使传动比i ≤7，这是因为中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传动性能。 13、带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心应力。最大应力等于1+b1+ c ，它发生在紧边开始绕上小带轮处处，若带的许用应力小于它，将导致带的疲劳失效。 14、皮带传动应设置在机械传动系统的高速级，否则容易产生打滑。 二、选择题 简单机械测试卷（含答案） 一、选择题 1．将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N（物体大小可忽略）．则下列说法正确的是 A．沿斜面向上的拉力0.3N B．有用功0.36J，机械效率20% C．有用功1.8J，机械效率20% D．总功2.16J，机械效率83.3% 【答案】D 【解析】 试题分析：由题意知：物重G=4.5N，高h=0.4m，斜面长L=1.2m，受到的摩擦力f=0.3N，则所做的有用功W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J，所做的额外功W额=fL=0.3N×1.2m=0.36J．故总功为W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J，机械效率η=W有/W总=1.8J/2.16J=83.3%．故选项D是正确的． 【考点定位】功、机械效率的相关计算． 2．如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是 A．拉力F为75N B．绳子自由端向上移动了4m C．滑轮组的机械效率约为93.3% D．提升200N重物时，滑轮组机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】 A．由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力： F=1 3 （G+G动）= 1 3 ×（140N+10N）=50N，故A错误； B．则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，故B错误；C．拉力做功：W总=Fs=50N×6m=300J， 有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J， 滑轮组的机械效率：η= W W 有用总 ×100%= 280J 300J ×100%≈93.3%，故C 正确。 D ． 提升200N 重物时，重物重力增加，据η=W W 有用总=Gh Gh G h +动=G G G +动 可知滑轮组机械效率变大，故D 错误。 3．在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械时 A ．功率越大，做功越快 B ．做功越多，机械效率越高 C ．做功越快，机械效率越高 D ．可以省力、省距离，也可以省功 【答案】A 【解析】 【分析】 （1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快； （2）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大； （3）功率和效率是无必然联系的； （4）使用任何机械都不省功． 【详解】 A ．功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故A 正确； B ．机械效率是表示有用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用功，所以无法判断机械效率，故B 错误； C ．由于功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不一定越高，故C 错误； D ．使用任何机械都不省功，故D 错误． 故选A ． 4．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W 1，机械效率为1η；用乙滑轮所做的总功率为W 2，机械效率为2η，若不计绳重与摩擦，则（ ） A ．W 1＜W 2，η1＞η2 B. W 1=W 2，η1＜η2 C ．W 1＞W 2 , 1η＜2η D ．W 1=W 2 , 1η=2η 【答案】A 《自行车上的简单机械》教学设计 教学目标：自行车运用了轮轴、斜面、杠杆等简单机械的原理，是应用广泛的交通工具。知道机器的主要组成部分，认识到机械与我们的生活密切相关。 教学重点：认识自行车上的简单机械，了解自行车的结构和功能，认识一部完整的机器主要由工作部分、动力部分和传递动力部分构成。 教学难点：认识一部完整的机器主要由工作部分、动力部分和传递动力部分构成。 【教学过程】一、引入我国是一个自行车大国，自行车是重要的交通工具，那么自行车是利用怎样的工作原理前进的呢？以前同学们可能觉得很神奇，但在你们学习完这章后再回头来思考这个问题，很多问题就能迎刃而解了。 二、寻找自行车上的简单机械 1．自行车上应用了许许多多的机械原理，找找看，我们能在自行车上发现哪些简单机械的应用。 2．和小组的同学交流，把大家的发现记录下来。 3．教师小结：自行车包含很多简单机械，例如车把是变形的轮轴，轻轻转动车把，就可以改变自行车行驶的方向。脚蹬子、大腿与中轴也组成一组轮轴，在脚蹬子上用力时，可以产生很大的力量。车闸应用了杠杆原理，只要稍用力捏闸，就可以产生很大的压力，刹住转动的车轮。车轮也应用了杠杆原理。自行车上还有很多螺丝钉，应用的是斜面原理。此外，自行车还应用了其他机械原理。有了过些简单机械的配合，自行车才能在路上轻快地行驶，并使人能操纵自如。 三、指导学生认识复杂机械 1．讲述：像自行车这样，把几种简单机械组合起来可以成为复杂机械。复杂机械可以兼有几种简单机械的作用，可以完成更复杂的工作，有更大的用途。复杂的机械就叫做机器了。 2．认识复杂机器的组成 ⑴教师出示自行车，学生讨论：自行车是由哪几部分组成的？各个部分是怎样工作的？各自发挥着怎样的作用？ ⑵教师小结：自行车可以分为三部分。 第一部分是车轮，通过车轮的转动，使车子前行，这是自行车的工作部分。 第二部分是中轴，当人在脚蹬子上用力时，通过脚蹬子的转动带动中轴转动，脚蹬子的力量通过轮轴装置可以产生较大的力量。这是自行车的动力部分。 第三部分是链条传动，通过它，把来自中轴部分产生的动力传给后轮，后轮转动带动前轮转动，这是自行车的传动部分。 其他的机器也像自行车一样有三个基本组成部分——工作部分、动力部分、传动部分（板书）。三个部分相互配合，才能工作。此外，还有操纵部分，使机器工作、停止等。 四、学生了解其他动力机和传动装置 1．学生了解其他动力机：机器中的动力部分构造也是很复杂的，所以人们又把它们叫做动力机。水轮机、风车是人最早发明的动力机。此外，还有以下几种：蒸汽机：在锅炉里把水烧开，产生高压蒸汽；利用高压蒸汽推动气缸中的活塞，带动轮子转动，产生动力。蒸汽机就是利用蒸汽做动力的。蒸汽轮机：利用高压蒸汽推动叶轮转动，产生动力。火力发电站，就是利用蒸汽轮机带动发电机发电的。内燃机：使汽油、柴油在气缸内燃烧，产生高压气体，推动气缸内的活塞，带动轮子转动，产生动力。汽车、拖拉机、摩托车、担克、轮船、军舰、小型飞机等，都是用内燃机做动力的。燃气轮机：利用汽油、煤油燃烧时产生的高压气体推动叶轮转动，产生动力。这种动力机多用在飞机上。电动机：利用电和磁的作用使中间的转子飞快转动，产生动力。电动机是现代机器中应用最广泛的动力机，体积小、动力大、操作容易、不污染环境。此外还有火箭发动机。随着科学的发展，人们还会发明新的动力机。 2．学生了解其他传动装置 2012机械设计思考题 答案 2012机械设计思考题参考答案 （此为自行整理的答案，仅供参考） 第一篇 1.机器的基本组成要素是什么？p1（课本，下同） 答：机器的基本组成要素是机械零件。 2.机械零件分哪两大类？ 答：通用零件，专用零件。 3.什么叫部件？(摘自百度文库) 为完成共同任务而结合起来的一组零件成为部件，是装配的单元，eg.滚动轴承、联轴器 4.机器的基本组成部分是什么？p3 答：原动机部分，传动部分，执行部分。 5.机械零件的主要失效形式有那些？p10-11 答：整体断裂，过大的残余变形，零件的表面破坏，破坏正常工作条件引起的失效。 6.机械零件的设计准则是什麽？其中最基本的准则是什麽？p11-14 答：机械零件的设计准则是设计时对零件进行计算所依据的准则；其中最基本的准则有强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。(是强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则；最基本的准则是强度准则) 7.什麽叫静应力、变应力和稳定循环变应力？稳定循环变应力有那三种形式？ 静应力：应力幅等于零的应力（p24）；大小和方向不随时间转移而产生变化或变化较缓慢的应力。其作用下零件可能产生静断裂或过大的塑性变形，即应按静强度进行计算。（百度文库） 变应力：大小和方向均随时间转移而产生变化的应力。它可以是由变载荷引起的，也可能因静载荷产生的（如电动机重量给梁带来的弯曲应力）。变应力作用的零件主要发生疲劳失效。（百度文库） 稳定循环变应力：变应力的最大、最小应力始终不变。（百度文库） （不稳定循环变应力：变应力的最大、最小应力呈周期性变化。） 稳定循环变应力：单向稳定变应力，单向不稳定变应力，双向稳定变应力三种形式。 8.什麽是疲劳极限？何为有限寿命疲劳极限阶段和无限寿命疲劳阶段？ 疲劳极限：在疲劳试验中，应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力。（百度百科） 有限寿命疲劳极限阶段：在σ-N曲线上，试件经过一定次数的交变应力作用后总会发生疲劳破坏的范围，即CD段； 无限寿命疲劳阶段：在σ-N曲线上，作用的变应力的最大应力小于持久疲劳极限（即D点的应力），无论应力变化多少次，材料都不会破坏的范围，即D点以后的线段。P23 9.表示变应力的基本参数有那些？它们之间的关系式是什麽？(课件) (1) 最大应力：σmax (2) 最小应力：σmin 【物理】简单机械基础知识汇编及练习测试题 一、简单机械选择题 1．如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦， g=10N/kg，则下列说法中正确的是（） A．物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W B．物体在水中受到的浮力为320N C．物体的体积为8×10-3m3 D．物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80% 【答案】C 【解析】 【详解】 A．由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，拉力端移动的速度： v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A错； B．滑轮组的机械效率：η=W有用/W总=（G?F浮）h/Fs=（G?F浮）h/F×2h=G?F浮/2F=400N?F浮/2×200N=80%，解得：F浮 =80N，故B错； C．由F浮 =ρ水V排g得物体的体积：V=V排 =F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3，故C正确； D．物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。 2．利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体，绳子自由端的拉力F=600N。10s 内物体被匀速提升2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是 A ．动滑轮总重为400N B ．绳子自由端移动的速度为0.8m/s C ．拉力F 做功为6000J D ．增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率 【答案】B 【解析】 【详解】 A ．由图知道，承担物重的绳子是四段，即n =4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是： ()1 4 F G G = +动 ， 由此可得动滑轮的总重是： 4=4600N 2000N=400N G F G =-?-动 ， 由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦，故A 错误； B ．绳子自由端移动的距离是： s =4h =4×2m=8m ， 绳子自由端移动的速度是： 8m 0.8m/s 10s s v t = == ， 故B 正确； C ．拉力做的功是： W 总 =Fs =600N ×8m=4800J ， 故C 错误； D ．该滑轮组的机械效率是： = 44W Gh Gh G W Fs F h F η= ==有用总 ， 即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率，故D 错误。 3．如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J 的有用功，100J 的额外功，则该动滑轮的机械效率为（ ） A ．75％ B ．66．7％ C ．33．3％ D ．25％ 【答案】A 上海宜川中学附属学校简单机械单元专项训练 一、选择题 1．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则 A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙 B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙 C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙 D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙 2．下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是 A．机械效率越高，机械做功一定越多 B．机械做功越多，机械效率一定越高 C．功率越大的机械，做功一定越快 D．做功越快的机械，机械效率一定越高 3．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端，下列判断正确的是（） A．重力做功的大小为800J B．斜面对木箱的摩擦力大小为25N C．拉力做功的功率为125W D．斜面的机械效率为75% 4．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是( ) A．25s B．30s C．35s D．40s 5．如图所示，边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边，在BB′边上施加一个力F 使其绕DD′边转动掉落于河水中，它漂浮时露出水面的高度为h，水的密度为ρ，则下列 说法中不正确的是 A．物块的密度为a h a ρ- （） B．物块的重力为（a﹣h）ρga C．物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg（a﹣h） D．为了使物块掉落于河水中，力F至少是 2 2 4 a h a g ρ- （） 6．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是 A．物体A的重为1500N B．动滑轮的重为400N C．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500W D．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75% 7．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：（） A．B．C．D．无法确定 8．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列说法中正确的是 第三章 机械零件的强度p45 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105?=N ， 9=m ，试求循环次数 N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿 命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.37310 710 5180936 9 10111 =???==--N N σσN MPa 3.324105.210 51809469 20112=???==--N N σσN MPa 0.22710 2.610 51809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此 材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0 012σσσΦσ -=-Θ σ Φσσ+=∴-1210 MPa 33.2832 .01170 21210=+?=+= ∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示 3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 [解] 因2.145 54==d D ，067.045 3 == d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附 图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即 ()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=σσσq 查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则 35.21 1191.0175.069.1111k =???? ??-+=? ??? ??-+=q σσσσββεK ( )()()35.267.141,67.141,0,260,35 .2170 ,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。 [解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ 简单机械测试卷及答案 一、选择题 1．如图所示，工人用250N 的力F 将重为400N 的物体在10s 内匀速提升2m ，则此过程中 A ．工人做的有用功为800J B ．工人做的总功为500J C ．滑轮组的机械效率为60% D ．拉力做功的功率为20W 【答案】A 【解析】 【详解】 A ．工人做的有用功： 400N 2m 800J Gh W ==?=有 ， A 选项正确。 B ．绳子的自由端移动的距离是4m ，工人做的总功： 250N 4m 1000J W Fs ==?=总 ， B 选项错误。 C ．滑轮组的机械效率： 800J 80%1000J W W = = =有总 η， C 选项错误。 D ．拉力做功的功率： 1000J 100W t 10s W P = ==， D 选项错误。 2．在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械时 A ．功率越大，做功越快 B ．做功越多，机械效率越高 C ．做功越快，机械效率越高 D ．可以省力、省距离，也可以省功 【答案】A 【解析】 【分析】 （1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快； （2）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大； （3）功率和效率是无必然联系的； （4）使用任何机械都不省功． 【详解】 A ．功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故A 正确； B ．机械效率是表示有用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用功，所以无法判断机械效率，故B 错误； C ．由于功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不一定越高，故C 错误； D ．使用任何机械都不省功，故D 错误． 故选A ． 3．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W 1，机械效率为1η；用乙滑轮所做的总功率为W 2，机械效率为2η，若不计绳重与摩擦，则（ ） A ．W 1＜W 2，η1＞η2 B. W 1=W 2，η1＜η2 C ．W 1＞W 2 , 1η＜2η D ．W 1=W 2 , 1η=2η 【答案】A 【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据η ＝ W W 有总 可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越 少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W 1 第13周集体备课 一、授课时间：5月15 日至4月21日第14周 三、教材分析： 杠杆是生活中常见的机械。学生对杠杆有一定的直观认识和生活经验,因此对本节的学习较为感兴趣,但学生的认识只限于感性认识,对杠杆的原理则知之甚少,抓住学生的这些特点,利用学生的强烈求知欲,以组织学生进行充分的探究分析得出实验结论应用实验结论为本节的主线,在探究过程中突破难点。 滑轮是在学习了杠杆的基础上,通过实验探究学习,了解动滑轮、定滑轮的特点及用途。学生对滑轮、斜面、轮轴可能都有所耳闻,但真正对这些简单机械的特点则可能并不了解,而学生大都急切的想了解它们,本节课可用丰富多彩的探究课题,和灵活多样的探究实验来吸引学生,充分发挥学生的想象力,自由的设计出多种多样的探究方案,来探究滑轮、斜面和轮轴的特点,对定滑轮和动滑轮的组装老师可做适当引到,而对斜面和轮轴的探究可放手让学生自己进行全过程的探究。 学情分析： 优等生：在学习好基础知识的基础上,加深对知识理解,提高分析问题解决问题的能力； 中等生：在学习好基础知识的基础上,通过实例和练习题加深对知识理解,并尽力提高分析问题解决问题的能力； 学困生：记牢课本上的基础知识,通过实例和练习题加深对知识理解 四、教学目标： 1、了解杠杆的概念及其五要素 2、知道杠杆的平衡条件 3、了解杠杆的分类 4、了解各种类型的杠杆在实际生活中的应用 1、了解滑轮的种类 2、知道定滑轮和动滑轮的特点 3、了解滑轮组的特点 4、了解轮轴和斜面是可以省力的简单机械 五、重点、难点： 1.力臂的找法 2、杠杆的平衡条件 3、杠杆的分类及其利用 4、滑轮的实质 5、动、定滑轮的特点及其应用 六、课前准备： 1、老师准备：杠杆的实例（包括应用杠杆的图片、和实例）,杠杆平衡条件的实验器材,。 2、学生准备：复习课本,找出自己对知识体系里边的薄弱环节,及时巩固复习,努力提高自己的破题能力和应试能力。 七、教学设计： 知识改变命运 1 / 1 第1章 机械及机械零件设计概要 思考题： 1． 在机械零件设计中，确定许用应力时，极限应力要根据零件的材料性质和应力种类选 定，试区分金属材料的几种极限应力：σB （τB ）、σS （τS ）、σ-1（τ-1）、σ0（τ0）、σr （τr ），它们各适用于什么工作情况？ 对于脆性材料，在静应力作用下→ 脆性断裂→σlim （τlim ）=σB （τB ） 对于塑性材料，在静应力作用下→ 塑性变形→σlim （τlim ）=σS （τS ） 对于塑性材料 ，在对称循环变应力作用下→ 疲劳断裂→σ（τ）=σ（τ） 3 第2章 机械零件的强度 思考题： 1． 什么叫疲劳曲线？绘制疲劳曲线的根据是什么？如何划分有限寿命区和无限寿命区？ σ—N 疲劳曲线——应力循环特性r 一定时，材料的疲劳极限σrN （τrN ）与应力循环次数N 之间关系的曲线。 绘制疲劳曲线的根据是：σrN （τrN ）和N N 在104 ——N D 之间为有限寿命区；N 超过N D 为无限寿命区 2． 采用有限寿命设计的目的是什么？如何计算有限寿命下零件材料的疲劳极限？ 有色金属和高强度合金钢无无限寿命区。 3． 绘制疲劳极限应力线图（σm —σa ）的根据是什么？简化的极限应力线图（σm —σa ） 是由哪些实验数据绘制而成的？ 以σm 为横坐标、σa 为纵坐标，即可得材料在不同应力循环特性r 下的σm —σa 的关 系曲线。 个参数，但其中只有两个参数是独立的。 r = -1 对称循环应力 r =0 脉动循环应力 r =1静应力 r = -1对称循环应力 r =0脉动循环应力r =1静应力 文件编号： 6F -85-92-D4-41 整理人 尼克 湖北省高等教育自学考试课程考试大纲 湖北省高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：学前儿童科学教育课程代码：00390 Ⅰ课程性质与课程目标 一、课程性质和特点 “学前儿童科学教育”是全国高等教育自学考试学前教育专业的专业课程。其目标主要定位于既让学生了解相关领域的理论与基本概念，又让学生能初步具备运用理论与概念组织幼儿园科（数）学教育活动的能力。通过学习本课程，可使学生初步胜任幼儿园科学教育的工作。 二、课程目标 课程设置的目标是使得考生能够： 1.正确理解科（数）学、科学教育与幼儿科（数）学教育的相关概念与理论。 2.正确把握学前儿童科（数）学教育开展的模式、途径与方法。 3.正确掌握学前儿童科（数）学教育的内容及其核心概念。 4.基于上述内容，可进行幼儿园科学教育活动的组织与指导。 三、与相关课程的联系与区别 学前儿童科学教育是幼儿园五大领域教育之一，与其他领域的教育既具有共同点又具有区别点。学生应先学习“学前儿童心理学”“学前教育学”“幼儿园活动设计”等课程，在掌握幼儿园活动教育组织相关知识与经验的基础上学习本课程。 四、课程的重点和难点 重点：理解幼儿园科学教育的内涵、特点；掌握幼儿园科学教育的模式，途径和方法；理解幼儿园科学教育的内容及核心概念。 难点：可运用理论与概念进行幼儿园科学教育活动的组织与指导。 Ⅱ考核目标 识记（Ⅰ）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关科学教育、数学教育、探究式科学教育、学前儿童科学教育和学前儿童数学教育等概念的内涵与特点以及学前儿童科学教育（学前儿童数学教育）的主要内容及其核心概念，并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。 领会（Ⅱ）：要求考生能够领悟和理解本课程中有关学前儿童科学教育的理念及理论、学前儿童科学教育内容及核心概念的相关原理，理解幼儿园科学教育的不同途径与方法的区别和联系，并能根据考核的不同要求，做出正确的判断、解释和说明。 简单应用（Ⅲ）：要求考生能够根据已知的学前儿童科（数）学教育的相关理论、概念、理念对幼儿园科学教育案例进行分析，得出正确的结论或做出正确的判断。 综合应用（Ⅳ）：要求考生能够根据已知的有关学前儿童科（数）学教育的内涵、模式、途径、方法与内容等概念、理论，精选适宜的科学概念设计活动，通过不同途径，运用不同方法进行幼儿园科学教育活动的组织与指导。 Ⅲ课程内容与考核要求 第一章学前儿童科学教育概论 一、学习目的与要求 通过对本章的学习，理解科学与科学教育的内涵，掌握学前儿童科学教育的定义、内涵与特点；理解当今学前儿童科学教育的目标与价值取向；掌握学前儿童科学教育的内容。 二、课程内容 第一节科学与科学教育 （一）科学的内涵 科学知识、科学活动与过程和科学价值等科学内涵。 简单机械基础测试题 一、简单机械选择题 1．如图所示，工人用250N 的力F 将重为400N 的物体在10s 内匀速提升2m ，则此过程中 A ．工人做的有用功为800J B ．工人做的总功为500J C ．滑轮组的机械效率为60% D ．拉力做功的功率为20W 【答案】A 【解析】 【详解】 A ．工人做的有用功： 400N 2m 800J Gh W ==?=有 ， A 选项正确。 B ．绳子的自由端移动的距离是4m ，工人做的总功： 250N 4m 1000J W Fs ==?=总 ， B 选项错误。 C ．滑轮组的机械效率： 800J 80%1000J W W = = =有总 η， C 选项错误。 D ．拉力做功的功率： 1000J 100W t 10s W P = ==， D 选项错误。 2．如图所示，定滑轮重4N ，动滑轮重0.5N ，在拉力F 的作用下，1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm ．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是 A ．绳子自由端移动速度为0.3m/s B ．拉力F 的大小为4N C ．拉力F 的功率为0.45W D ．滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】 由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n =2， A ．绳端移动的距离是： s =2h =2×0.1m=0.2m ， 绳子自由端移动的速度是： 0.2m 0.2m/s 1s s v t = == ， 故A 错误； B ．不计绳重和摩擦，则拉力()()11 =4N 0.5N 2.25N 2 F G G n =+?+=动， 故B 错误； C ．拉力做的总功：W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ，拉力F 的功率： 0.45J 0.45W 1s W P t = ==总 ， 故C 正确； D ．拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ，滑轮组的机械效率是： 0.4J 100%100%0.45J W W η= ?=?有总≈88.9%， 故D 错误。 3．物体做匀速直线运动，拉力F=60N ，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是 A ．60 N B ．120 N C ．20 N D ．180 N 【答案】D 【解析】(物理)九年级物理简单机械常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
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