图示凸轮机构中，凸轮为一半径R＝20 mm 的偏心圆盘，圆盘的几何中心 A 到转动中心O 的距离为 e = 10 mm ，滚子半径r g = 5 mm ，凸轮角速度。试求：（14 分）
①凸轮的理论廓线和基圆；②图示位置时机构的压力角；
③凸轮从图示位置转过时的位移S；④图示位置时从动件 2 的速度v。
① 凸轮的理论廓线和基圆
理论廓线。对于滚子推杆的凸轮机构而言，理论廓线是过滚子中心的一条封闭廓线。题
目中给出的是工作廓线，要得到理论廓线，只需要把工作廓线往外偏移一个滚子的半径即可。由于这里工作廓线就是一个以 C 为圆心，半径为20mm 的圆；而滚子的半径是5mm ，所以理论廓线就是以 C 为圆心，半径为20+5=25mm 的圆.如下图所示。
基圆。首先我们知道，基圆是在理论廓线上定义的；其次我们懂得，它是以转动中心O 为圆心的，与理论廓线内切的一个半径最小的圆。按照该定义，我们以O 为圆心做一个与理论廓线内切的最小的圆如下图，显然，它的半径是10+5=15mm.
②图示位置时机构的压力角；
对于该机构而言，压力角是滚子的中心 B 点的受力方向与运动方向的夹角。
B 点的速度方向。由于 B 点是推杆与滚子的连接点，所以它也就是推杆上的 B 点。由于推杆在上下平移，推杆上任何一点的轨迹都是沿着推杆的直线，所以任何一点的速度方向都
是推杆直线的方向，因此推杆上的 B 点速度方向也在该直线上。
B 点的受力方向。推杆上的 B 点与理论廓线接触，在忽略摩擦的前提下，其受力方向其
实就是理论力学中的光滑接触面中的反力方向。光滑接触面的反力是公法线方向。由于推杆的B 点是尖点，无所谓法线，所以公法线方向就是理论廓线在该点的法线方向。而理论廓
线是一个圆，圆上任何一点的法线方向都是从从该点指向圆心的。所以BC 的方向就是公法线方向。
显然，速度方向与力的方向重合，所以压力角是0 度。这是我们最希望的压力角。压力
角越小，则凸轮机构的传力性能越好。
③凸轮从图示位置转过时的位移S；
对于这种问题，总是用反转法通过作图测量出来的。
使用反转法，我们给整个凸轮机构（包括机架）一个与凸轮转向相反，速度相同的角速
度，从而使得凸轮静止，而机架围绕凸轮的转动中心转动，此时，推杆会一方面跟随机架转动，另外，又相对机架做平移。按照理论力学的说法，若取机架为动系，则推杆在做一个牵
连运动为定轴转动，而相对运动为平移运动的平面运动。
当推杆发生这样的平面运动时，在作图中，实际上是一个三角形在发生定轴转动，认识
这一点非常重要。下面稍微详细的描述此问题。
首先做出偏距圆和基圆。按照前面的方法，基圆已经做出；而偏距圆是以O 为圆心，与推杆的导路相切的一个圆，如下图所示。
确定转动三角形的初始位置。推杆的导路与偏距圆的切点为 C 点，而推杆的导路与基圆在上面的交点为 D 点。连接OCD 得到一个三角形如图。则用反转法设计凸轮时，实际上就是该三角形在定轴转动，抓住这个核心很重要。
在本问题中问到，凸轮从图示位置转过时的位移S 是多少？首先要确定的是，转过90 度后，推杆的导路在哪里？转过90 度，就是三角形ODC 逆时针转了90 度，也就是OC 逆时针转了90 度，或者是OD 转了90 度。一般而言，用OC 转了90 度更好说明问题。所以做C ’0C ，使得其夹角为90 度，然后从 C ’点做一条直线与偏距圆相切，则该直线就是此时
推杆所处的导路。该导路与基圆相交的点为D’。则OC ’D’就是转动90 度后的三角形。
要确定转过90 度后的位移，首先我们回忆一下，在任何一个时刻推杆的位移是如何度
量的？实际上，推杆的位移都是在推杆的导路上度量的。推杆的导路与基圆和理论廓线分别
由两个交点，这两个交点之间的距离就是推杆相对于近休点的位移。所以在图中，初始位置处BD 的距离是题目状态下推杆相对于近休点的位移；而B’D ’是转动90 度后推杆相对于近
休点的位移；测量这两个位移，然后取它们的差，就是转动90 度后推杆所发生的相对位移，
经测量，此位移是21.7-13.8=7.9mm 。
④图示位置时从动件 2 的速度v。
求推杆的速度，实际上是理论力学中的运动分析问题。，由于推杆和凸轮之间是高副，
所以需要使用合成运动的分析方法，取动点，动系，并使用速度合成定理来解决。
上述方法固然不错，不过还有另外一种更快捷的方法，也就是机械原理里面力推的瞬心
法。只要我们能够找到凸轮和推杆的相对速度瞬心，由于凸轮是定轴转动，则我们会很容易得到此瞬心的速度，这样就马上得到了推杆上该瞬心的速度。由于推杆在平移，上面任何一点速度相同，所以我们立刻就得到了推杆的速度。这样，寻找相对速度瞬心就成为关键。
首先去掉滚子，画出理论廓线。下面要求推杆 2 和凸轮 1 的相对瞬心。
由于推杆 2 和凸轮 1 是平面高副连接，所以其相对瞬心应该在接触点的公法线上，也就是在过 B 点的竖直线BC 上，但是在这根线的什么地方呢？
要确定具体的地方，需要使用三心定理。三心定理说，三个做相对平面运动的物体有三
个相对速度瞬心，这三个瞬心一定在一条直线上。
要使用三心定理，需要确定三个做相对运动的构件，这三个构件中要包含我们需要分析
的两个构件。这里，除了凸轮 1 和推杆 2 ，只有机架 3 了，因此我们取这三个构件来应用三
心定理。
凸轮 1 和推杆2 的瞬心是要求的；而凸轮 1 和机架 3 的瞬心在O 点；推杆 2 和机架的瞬心在垂直于导路的无穷远处。那么按照三心定理，凸轮 1 和推杆 2 的瞬心必然在过O 点而与导路垂直的无穷远处，也就是在OC 这条直线上。
这样，瞬心既在BC 上，又在OC 上，而这两根线相交于 C 点，所以 C 点就是相对速度瞬心。既然如此，我们求出凸轮上 C 点的速度，它也同时就是推杆上 C 点的速度，而推杆因为在平移，所以它也就是推杆的速度。
凸轮在定轴转动，其上面 C 点的速度是
则推杆的速度就是10mm/s.
至此，该问题就全部解完了
用齿条型刀具范成法加工一个渐开线直齿圆柱齿轮，设已知被加工齿轮轮坯的角速度= 5 rad / s ，刀具移动速度为= 0.375 m / s ，刀具的模数m = 10 mm ，压力角= 。试求：
②被加工齿轮的齿数z1 。
②若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离L＝77 mm ，则被加工齿轮是否为变位齿轮？若是，则其变位系数x 为多少
③若已知该齿轮与另一大齿轮 2 相啮合时的传动比＝4 ，两齿轮的中心距为377 mm ，求这两个齿轮的节圆半径、
及啮合角。
【问题求解】
① 被加工齿轮的齿数z1 。
首先根据加工条件确定齿轮的分度圆半径。
在用齿条刀具进行范成法加工时，齿条型刀具的分度线必须与被加工齿轮的分度圆相切并做纯滚动，而啮合点是节点，
该节点的速度是0.375m/s ，从而轮坯上该点的速度为0.375m/s 。由于轮坯在做定轴转动，其角速度已知= 5 rad / s ，根据定轴转动刚体上任何一点的速度与角速度关系
此即齿轮的分度圆半径。这样，被加工齿轮的齿数是
显然，齿数15 小于不发生根切的临界齿数17. 这意味着，如果用标准方法加工的话，该齿轮会发生根切。
②若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离L＝77 mm ，则被加工齿轮是否为变位齿轮？若是，则其变位系数x 为多少？从第一步计算知道，在标准加工时，齿条分度线与被加工齿轮中心的距离是75mm, 会发生根切。
而这里给出距离是77mm ，就是说齿条刀具远离了标准位置，这是在进行正变位加工，所以加工出来的齿轮就是正变位
齿轮。
变位系数的计算
③若已知该齿轮与另一大齿轮 2 相啮合时的传动比＝4 ，两齿轮的中心距为377 mm ，求这两个齿轮的节圆半径、
及啮合角。
（1）根据传动比计算出另外一个齿轮的齿数。无论齿轮是标准齿轮还是变位齿轮，都属于渐开线齿轮。渐开线齿轮在
啮合传动时，啮合点都是在两个齿轮的基圆的内公切线上移动，据此可以确定两个齿轮的传动比与基圆半径成反比，从
而也与分度圆半径成反比，因为模数相等，所以也与齿数成反比。这就是说，无论是否变位，都有传动比公式
（2）接下来求啮合角。首先求出标准安装时候的中心距。
吴老师物理辅导功和机械效率经典题集 1．（四川雅安）如图6所示，定滑轮重2N ，动滑轮重1N 。物体A 在拉力F 的作用下，1s 内将重为8N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了0.2m 。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0.6m/s B ．滑轮组的机械效率为80% C ．拉力F 的功率为1.8W D ．拉力F 的大小为3n 2．（包头市）用图6所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0．1m ，所用时间为２s ，作用在绳子末端的拉力F 为６Ｎ（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），下列计算结果正确的是（ ） Ａ．所做的有用功为１Ｊ Ｂ．动滑轮自重０．２Ｎ Ｃ．拉力Ｆ做功的功率为０．３Ｗ Ｄ．该滑轮组的机械效率为８３．３％ 3．（浙江绍兴）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系和物体速度v 与时间t 的关系如图乙所示。则第2秒末 时，物体处于__________状态，第6秒末到第9秒末，推力F 做功是_________焦耳。 4．（四川遂宁）某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图10中的甲、乙、丙所示。 (1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率 。 (2)填写实验3中的机械效率，比较第2次实验和第3次实验，可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 有用功 W 有/J 测力计 拉力F/N 测力计移动 距离S/m 总功 W 总/J 机械 效率η 1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1% 2 4 0.1 0.4 1.6 0. 3 0.48 83.3% 3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 F 图6
高一物理机械运动、位移典型例题 [例1]甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是[] A.甲向上、乙向下、丙不动 B.甲向上、乙向上、丙不动 C.甲向上、乙向上、丙向下 D.甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢 [分析]电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参照物.甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动.同理，乙相对甲在向上运动，说明乙对地面也是向上运动，且运动得比甲更快.丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或以比甲、乙都慢的速度在向上运动，丙中乘客看甲、乙两电梯都会感到是在向上运动. [答] B、C、D. [例2]下列关于质点的说法中，正确的是[] A.体积很小的物体都可看成质点 B.质量很小的物体都可看成质点 C.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点 D.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点 [分析] 一个实际物体能否看成质点，跟它体积的绝对大小、质量的多少以及运动速度的高低无关，决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小.例如，地球可称得上是个庞然大物，其直径约为1.28×107 m，质量达到6×1024kg，在太空中绕太阳运动的速度每秒几百米.由于其直径与地球离太阳的距离（约1.5×1011m）相比甚小，因此在研究地球的公转运动时，完全可以忽略地球的形状、大小及地球自身的运动，把它看成一个质点. [答] C.
[例3]下列各种情况，可以把研究对象（黑体者）看作质点的是[] A. 研究小木块的翻倒过程 B. 讨论地球的公转 C. 解释微粒的布朗运动 D. 计算整列列车通过某一路标的时间 [误解一] 小木块体积小，远看可视为一点；作布朗运动的微粒体积极小，当然是质点，故选（A）、（C）。 [误解二] 列车作平动，车上各点运动规律相同，可视为质点，故选（D）。 [正确解答] 讨论地球的公转时，地球的直径（约1.3×104km）和公转的轨道半径（约1.5×108km）相比要小得多，因而地球上各点相对于太阳的运动差别极小，即地球的大小和形状可以忽略不计，可把地球视为质点，故选（B）。 [错因分析与解题指导] 物理研究中常建立起一些理想化的模型，它是物理学对实际问题的简化，也叫科学抽象。它撇开与当前观察无关的因素和对当前考察影响很小的次要因素，抓住与考察有关的主要因素进行研究、分析、解决问题，质点就是一个理想化的模型。[误解一] 以为质点是指一个很小的点。但在小木块的翻倒过程中，木块各点绕一固定点转动，各点运动情况不同，不可看作质点。至于作布朗运动的粒子，尽管体积极小，仍受到来自各个方向上的液体分子（具有更小体积）的撞击，正是这种撞击作用的不平衡性使之作无规则运动，也不可把布朗运动粒子视为质点。[误解二]以为火车在铁道上的运动为平动，可视为质点。而本题实际考察的是经过某路标的时间，就不能不考察它的长度，在这情况中不能视其为质点。 [例4]关于质点的位移和路程的下列说法中正确的是[] A. 位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向 B. 路程是标量，即位移的大小 C. 质点沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小 D. 物体通过的路程不等，位移可能相同 [误解]选（A），（B）。
一、填空题 [1]___________________________决定了从动杆的运动规律。 [2]凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___________，压力角愈___________ ，机构传动性能愈好。 [3]凸轮机构是由___________________、____________________、 ____________________三个基本构件组成的。 [4]凸轮机构中的压力角是指__________________________________________间的夹角。 [5]凸轮机构常用的从动件运动规律有_______________________________， ________________________________________，__________________________________及__________________________________。 [6]以凸轮的理论轮廓的最小向径为半径所做的圆称为凸轮的______________________。 [7]在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越_____________，所设计的机构越紧凑，但是压力角_______________使机构的工作情况变坏。 [8]按凸轮的形状凸轮可分为________________________、____________________________、和___________________________三大类。 [9]在凸轮机构的设计中，适当加大凸轮的________________________是避免机构发生运动失真的有效措施。 [10]通常，可用适当增大凸轮________________________的方法来减小最大压力角。 [11]平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构，其压力角等于_______________________。 [12]对于尖顶直动从动件凸轮机构，在其余条件不变的情况下，基圆半径越小，机构的传动效率____________________。 [13]在直动从动件盘形凸轮机构的设计中，若基圆半径减小，则推程的压力角____________________。 [14]设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的_____________________廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为_________________廓线。 [15]在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中，________________________运动规律则没有冲击。 [16]从动件作等速运动的凸轮机构中，其位移线图是_________________线。 [17]用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时，常采用____________________法。 [18]在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中，_________________________、___________________________运动规律产生柔性冲击。 [19]凸轮机构中，从动件根据其端部结构型式，一般有________________________________、________________________________、____________________________等三种型式。 [20]盘形凸轮的基圆半径是_________________上距凸轮转动中心的最小向径。 [21]移动从动件盘形凸轮机构，当从动件运动规律一定时，欲降低升程的压力角，可采用的措施是___________________________。 [22]在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中，___________________运动规律使凸轮机构产生刚性冲击。 [23]凸轮的基圆半径是从_____________________到__________________的最短距离。 [24]设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现凸轮轮廓线有变尖现象，则在尺寸参数的改变上应采取的措施是_______________________或___________________________。 二、判断题 [1]凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。( ) [2]凸轮机构中从动件选用等速运动规律时，从动件的运动没有冲击。（） [3]凸轮机构中从动件作等加速等减速运动规律时，将会产生刚性冲击。（） [4]为了保证凸轮机构传动灵活，必须控制压力角，为此规定了压力角的许用值。( )
机械运动经典习题（有习题答案） 1.下面的哪句话是正确的？（） A．只有机器的运动才能叫机械运动B．因为运动是绝对的，所以静止也是绝对的 C．参照物是绝对不动的D．整个宇宙都是由运动着的物质组成的，绝对不动的物体是没有的 2. 车站上并排着停着持发的甲、乙两列火车，在甲火车上的人从窗口看到乙火车正向东运动，从车厢的另一侧窗口看到田野上的树木也向东运动，但比乙火车运动得要慢些．若以大地为参照物，则上述的现象表明（） A．甲、乙两列火车同时开始运动，甲火车向东运动，乙火车向西运动B．甲火车开始向西运动，乙火车末动C．甲、乙两火车同时开始运动，都在向西运动D．甲、乙两火车同时开始运动，甲火车向西运动，乙火车向东运动 3. 下列成语中不含有机械运动的是（） A．背道而驰B．奔走相告C．比比皆是D．必由之路 4.关于机械运动的说法中，正确的是（） A．宇宙间一切物体都是运动的B．运动快慢不变的物体，一定在做匀速直线运动 C．只有静止的物体才能被选作参照物D．对同一物体，选用不同的参照物，其运动情况一定不同 5. 在下列运动中属于机械运动的是（） A．照片中飞行的飞机B．群众运动C．空中飞行的飞机D．爱国卫生运动 6. 下列关于机械运动的描述，正确的是（） A．只有机械设备的运动才是机械运动B．物体的一切运动都是机械运动 C．空气的流动不是机械运动D．灰尘的运动属于机械运动 7．在直线轨道上的甲、乙两列火车，以甲车为参照物，得出乙车向东运动的结论．以地面为参照物，乙车的运动情况是（）A．一定向东运动B．一定向西运动C．一定静止不动D．向东、向西运动或静止均有可能 8.小明乘电梯上升的过程中，若以地面为参照物，小明是的（选填“运动”或“静止”）；若电梯在10s 内从一层直达八层，且每层楼高为3m，则电梯从一层直达八层的平均速度为m/s． 9．一个物体相对于另一个物体的叫做机械运动；如果物体相对于参照物的位置不变，则物体相对于该参照物是 11．甲、乙两车同处在东西方向的平直公路上．若甲车以20米/秒的速度匀速向东行驶，乙车以15米/秒的速度匀速向西行驶．若以甲车为参照物，乙车向运动，速度为米/秒；若以乙车为参照物，甲车向运动，速度为米/秒．12. 在上学的路上，当小明正快步追上在前面的小华时，一辆车从他身旁向前快速驶去，则（） A．小明相对于车是向后运动的B．小明相对于小华是静止的 C．小华相对于车是向前运动的D．小华相对于小明是向前运动的 13.小明同学乘坐在运动的翻滚车中时，感觉地面上的人和建筑物都在旋转，这时他选取的参照物是（） A．翻滚车B．轨道C．地面上的树D．地面上的建筑物 诗句“不疑行船动，唯看远树来”中“远树来”所选择的参照物是（） A．行船B．远树C．河岸D．山峰 14. “人在桥上走，桥流水不流”，诗人认为“桥流”所选择的参照物是（） A．桥B．水C．河岸D．地球 15. 2008年9月27日16时43分，航天员翟志刚随“神七”载人飞船一起以78km/s的速度绕地球高速运动，并实施出舱活动（如图）他在舱外活动时间为19min35s，这意味着在这段时间内，他在太空行走了91650km，这一距离所选取的参照物是（）A．“神七”载人飞船B．太阳C．地球D．月亮 16.在北半球某地的一个晴朗夜晚，星空中指示方向最好的参照物是（） A．小熊座B．大熊座C．北极星D．北斗星 解：北极星是一颗恒星．在北半球，北极星是最重要的一颗指示方向的星体．晴朗夜晚，它在群星中最亮，最易找到．凡是选作参照物的物体都认为其是静止的，而参照物的选取又是任意的．所以北极星是空中指示方向最好的参照物． 17. ．在南、北方向的平直公路上，有甲、乙两辆车正在行驶，甲车上的人看到乙车向南行驶，乙车上的人看到路旁的建筑物向南移动，他们各自所选取的参照物是（）
凸轮机构考试复习与练习题 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是。 A．惯性力难以平衡B．点、线接触，易磨损 C．设计较为复杂D．不能实现间歇运动 2 与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是。 A．可实现各种预期的运动规律B．便于润滑 C．制造方便，易获得较高的精度D．从动件的行程可较大 3 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A．摆动尖顶推杆B．直动滚子推杆 C．摆动平底推杆D．摆动滚子推杆 4 对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为关系。 A．偏置比对心大B．对心比偏置大 C．一样大D．不一定 5 下述几种运动规律中，既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。 A．等速运动规律B．摆线运动规律（正弦加速度运动规律） C．等加速等减速运动规律D．简谐运动规律（余弦加速度运动规律） 6 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用措施来解决。 A．增大基圆半径B．改用滚子推杆 C．改变凸轮转向D．改为偏置直动尖顶推杆 7．（）从动杆的行程不能太大。 A. 盘形凸轮机构 B. 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 8．（）对于较复杂的凸轮轮廓曲线，也能准确地获得所需要的运动规律。 A 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 9．（）可使从动杆得到较大的行程。 A. 盘形凸轮机构 B 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 10．（）的摩擦阻力较小，传力能力大。 A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆 11.（）的磨损较小，适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。 A. 尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 12．计算凸轮机构从动杆行程的基础是（）。 A 基圆 B. 转角 C 轮廓曲线 13．凸轮轮廓曲线上各点的压力角是（）。
3-1 什么样的构件叫凸轮什么样的机构是凸轮机构凸轮机构的功用是什么 答：凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。 凸轮机构一般是由凸轮，从动件和机架三个构件组成的高副机构。凸轮通常作连续等速转动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动，凸轮机构能实现复杂的运动要求，广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中。 凸轮机构主要作用是使从动杆按照工作要求完成各种复杂的运动，包括直线运动、摆动、等速运动和不等速运动。 3-2 滚子从动件的滚子半径大小对凸轮工作有什么影响若某一凸轮机构的滚子损坏后，是否可以任取一滚子来代替为什么 答：对于滚子从动件的凸轮机构，滚子半径的大小常常影响到凸轮实际轮廓曲线的形状，设计时要选择合适的滚子半径T r ，否则会出现运动失真的情况。 对于滚子从动件的凸轮机构，如果滚子损坏不能任取一滚子代替。因为如果选取滚子与原有滚子尺寸不同，从动件的运动规律会发生变化；如果希望从动件的运动规律不变，需要选取与原有凸轮相匹配的的滚子，或者修改凸轮，即凸轮在原理论廓线不变的情况下，作其法向等距曲线并使之距离等于新滚子半径得到新的实际轮廓曲线，重新加工凸轮，后者较繁琐，不宜采取。 3-3 凸轮压力角越小越好吗为什么 答：凸轮压力角越小越好。 凸轮机构压力角：推杆在与凸轮的接触点上所受的正压力与推杆上该点的速度方向所夹的锐角。压力角越大，将造成所受的正压力越大，甚至达到无穷大而出现自锁，因而，从减小推力，避免自锁，使机构具有良好的受力状况来看，压力角越小越好。 3-4 为什么平底直动从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线一定要外凸滚子直动从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线却允许内凹，而且内凹段一定不会出现运动失真 答：对于平底直动从动件盘形凸轮机构，只有凸轮廓线外凸，才能保证凸轮轮廓曲线上的所有点都能与从动件平底接触；对于滚子直动从动件盘形凸轮机构，凸轮实际廓线是沿理论廓线，以滚子半径为间距，作其法向等距曲线得到的，当凸轮轮廓曲线内凹时，实际廓线各点的曲率半径为对应理论廓线各点曲率半径与滚子半径之和，因而不管滚子半径多大，实际廓线各点的曲率半径都大于零，所以可以正常运动并且不会出现失真现象。 3-5 何谓凸轮压力角压力角的大小对机构有何影响用作图法求题3-5图中各凸轮由图示位置逆转45°时，凸轮机构的压力角，并标在题3-5图中。 答：从动件所受作用力F 与受力点速度ν间所夹的锐角称为凸轮机构的压力角，用α表示。 αα cos sin F F F F y x == 由上述关系式知，压力角α愈大，有效分力Ｆy 愈小，有害分力Ｆx 愈大。当α角大到某一数值时，必将会出现F y 机械效率总复习 1．某人用如图所示的滑轮组匀速提起260N的物体，所用的力为100N，物体提高1m。则下列说法中正确的是A．拉力做的有用功是100J B．拉力做的总功是260J C．滑轮组的机械效率是65% D．物体上升过程中动能转化为势能 2．下列说法正确的是 A．机械做功越快，机械效率就越高 B．做功时间越长，机械功率越大 C．功率大的机械比功率小的做功快 D．所有机械的机械效率都小于1 3．如图所示，重力为500N的物体与地面间的滑动摩擦力是150N，为使物体匀 速移动，必须在绳端至少加60N的拉力。则滑轮组的机械效率η=________。若物体 上面再放一重为200N的物体A，那么这时滑轮组的机械效率应________(填“增加” “减小”“不变”) 4．一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比 A．有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功不变 D．有用功不变，总功减少 5．在不计绳重和摩擦的情况下，利用图示的甲、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、表示甲、乙两装置的机械效率，、表示拉力所做的功。 A．， B．， C．， D．，6．程跃要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N．于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。己知每个滑轮重20N，程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中________滑轮组来提起重物(选填“a”、b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是280N，求出所选滑轮组的机械效率。 7．如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮 组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2。已知小 民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对 绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F2:F1=________。 8．用滑轮组以不同速度匀运提升重物A，作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F， 如图所示，不计绳重和摩擦。当拉力F的功率为P1时，重物A以速度v1匀速上升h所用 的时间为t1；当拉力F的功率为P2时．重物A以速度v2匀速上升h所用的时间为t2；当拉力F的功率为时，重物A以速度v3匀速上升h所用的时间为 A． B． C．D． 9．在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次科技活动中，某校物理小组的同学们分别用一轻质杠杆(不计杆重)、一只滑轮和一些细绳构成了如图所示的组合机械，其中O为支点，OA=3OB，他们发现使用组合机械可以更省力，如果提升G=90N的物体。在 不计滑轮重、杆重和绳重及部件间的摩擦时，拉力F= ________N。为了 测量这个组合机械的机械效率需要测量的物理量有(用文字和字母表示) ________；这个组合机械的机械效率为(用你选用的字母表示)η =________。 10．大军用某机械把500N的重物匀速提高0.5m，做的额外功是160J，则他做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少? 2．11．一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，已知绳的自由端拉力为25N。求：石块在上升过程中(1)石块受到的浮力为多少?J(2)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少?(、) 一、机械运动 一、典型例题： 例1：宋代诗人陈与义有诗“枫花两岸照船红，百里榆堤半日风，卧看满天云不动，不知云与我俱东。”诗中所涉及的“卧看满天云不动”是因为（A） A、诗人以自己为参照物看云 B、诗人的浪漫情怀所致 C、云本来就不动 D、云向西运动 例2：某船在静水中航速为36千米／小时，船在河中逆流而上，经过一座桥时，船上的一只木箱不慎被碰落水中，经过两分钟，船上的人才发现，立即调转船头追赶，在距桥600米处追上木箱，则水的流速是多少米／秒？ 分析：选择河水为参考系.换算单位：36km/h=10m/s, 因为从丢失到发现为2分钟,所以再到返回原位置也是2分钟（因为以河水为参考系相对速度变）所以总共为4分钟也就是4*60=240s 而在这240s的时间内,木箱移动的距离是600m 而木箱的速度等于水流速,所以600/240=2.5m/s 例3：小明学滑雪，由山下滑到山顶的平均速度是3m/s，由山顶滑回原处的平均速度是18km/h，则他往返的平均速度是多少？ 解析： 例4：汽车在公路上以36km/h的速度匀速直线运动，驾驶员发现前方路口信号灯转为红色，经 0.5s反应时间后开始踩刹车，汽车车速v随时间t的变化关系如图11-2所示，下列叙述中 正确的是（B） A．在0.5s的反应时间内车子前进了l0m B．从开始刹车到停止，车子滑动距离为5m C．开始刹车后1s，车速为5m/s D ．从信号灯转为红色起到汽车完全静止，车子共前进了5m 例5：汽车在行驶中，由于惯性作用，刹车后还要向前滑行一段距离才能停住，我们称这段距离 为“刹车距离”，“刹车距离”是分析事故的重要因素．在一个限 速40km/h 以内的弯道上，甲乙两车相向而行，发现对方后，同时 刹车，但还是相碰了．事后现场测得甲车刹车距离为12m ，乙车的 刹车距离超过l0m ，但小于12m.查有关资料知，甲种车的刹车距离、 甲（m ）与车速x (km/h ）之间有下列关系：s 甲＝0.1x ＋0.01x 2 乙种车的刹车距离s 乙(m)与车速x(km/h ）的关系如图2-10所 示．请你分析两车相碰是否是两车超速而引起的． 解析：由图象可以看出：乙种车的刹车距离S 乙（m）与车速x（km/h）成正比例关系， 则S 乙=1/4x，又10＜S 乙＜12，40＜v 乙＜48． 再令S 甲=0.1x+0.01x2=12，解得：x=30，即v 甲=30（km/h）． 由甲乙的行驶速度分析得知：两车相碰的原因是乙车超速行驶 例6：在学校举行的一次自制机动车竞赛活动中，有两部小车．如果让它们沿相反方向作匀速直 线运动，每隔10秒钟它们之间距离就增加16米；如果让它们以原来的速度沿同一方向运动时，每隔5秒钟它们之间的距离增大2米，则两车的速度分别是（A ） A ．1米／秒，0.6米／秒 B ．1.2米／秒，0.8米／秒 C ．0.8米/秒，0.8米／秒 D ．1米／秒，1.4米／秒 例7：一列客车长200米，以20米／秒的速度匀速行驶，突然迎面开来一辆长300米的货车， 货车速度36千米／小时，求坐在客车窗口的乘客看见货车从他眼前通过的时间。 答案：10m/s 例8：人站在匀速运动的自动扶梯上，经过t 1=20s 的时间，恰好到达楼上。如果自动扶梯不动， 而人匀速沿扶梯上行，则需时间为t 2=30s ，若自动扶梯运行，人也沿扶梯匀速上行，则人到达楼上所需时间为多少？ 答案：12s 例9：飞机水平匀速向西飞行，从飞机上先后落下三个小 球，若不计空气阻力，在地面上的人看到三个小球 在空中的排列位置应是图中的（D ） 例10：人在岸上用一根绳子通过固定在岸边的滑轮拉小 船如图2-22所示，设人以速度v 1前进，船前进的速度v 2， 则v 1与v 2的大小关系是（B ）A ．v 1＞v 2 B ．v 1＜v 2 C ．v 1=v 2 D ．不能确定 第三章凸轮机构典型例题 例 1 在图示的对心移动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，其圆心在A点，半径R=40mm，凸轮转动方向如图所示，l OA=25mm，滚子半径r t=10mm，试问： （1）凸轮的理论廓线为何种曲线？ （2）凸轮的基圆半径r b=? （3）从动件的升距h=? 解：选取适当的比例尺作机构图如图（b）所示 （1）理论廓线η为半径为R+r t =40+10=50mm的圆。 （2）凸轮的基圆半径r b 凸轮理论廓线的最小向径称为凸轮的基圆半径，如图所示线段OC即为理论廓线η的最小向径，也就是凸轮的基圆半径r b。由图（b）可知 r b=l AC－l AO =（R+r t）－l AO=（40+10）－25=25mm （3）从动件的升距h 从动件上升的最大距离h称为从动件的升距，它等于理论廓线η的最大与最小向径之差。因此， h=（l AO+R+r t）－r b=25+40+10－25=50mm 例 2 如图（a）所示为凸轮机构推杆的速度曲线，它由四段直线组成。要求：画出推杆的位移线图和加速度线图；判断那几个位置有冲击存在，是刚性冲击还是柔性冲击；在图示的F位置。凸轮与推杆之间有无惯性力作用，有无冲击存在。 解：由图（a）所示推杆的速度线图可知 在OA段内，因推杆的速度v=0，故此段为推杆的近休止，推杆的位移及加速度均为零，即s=0，a=0，如图（b）（c）所示。 解： 在AD段内，因v>0，故为推杆的推程段。且在AB段内，因速度线图为上升的斜直线，故推杆先等加速上升，位移线图为抛物线运动曲线，而加速度线图为正的水平直线段；在BC线段内，速度线图为水平直线段，故推杆继续等速上升，位移线图为上升的斜直线，而加速度线图为与δ轴重合的线段；在CD 段内，因速度线图为下降的斜直线，故推杆继续等减速上升，位移线图为抛物线运动曲线，而加速度线图为负的水平直线段。做出推杆的推程段的位移及加速度线图，如图（b）（c）所示。 在DE段内，因v<0，故为推杆的回程段，且速度线图为水平线段，推杆作等速下降运动。位移线图为下降的斜直线，而加速度线图为与δ轴重合的线段，且在D和E处其加速度分别为负无穷大和正无穷大，如图（b）（c）所示。 由推杆速度线图（a）和加速度线图（c）可知，在D及E处，有速度突变，且在加速度线图上分别为负无穷大和正无穷大。故在在D及E处有刚性冲击。在加速度线图上A"，B"，C"，处有加速度值的有限值突变，故在这几处凸轮机构有柔性冲击。 在F处有正的加速度值，故有惯性力，但既无速度突变，也无加速度突变，因此，F处无冲击存在。 例3 图示为一移动滚子从动件盘形凸轮机构，滚子中心位于B0点时为该机构的起始位置。试求： （1）滚子与凸轮廓线在B1' 点接触时，所对应的凸轮转角φ1。 （2）当滚子中心位于B2点时，凸轮机构的压力角α2。 解（1）这是灵活运用反转法的一种情况，即已知凸轮廓线，求当从动件与凸轮廓线上从一点到另一点接触时，凸轮转过的角度。 机械效率知识点梳理与典型例题 一、知识梳理： （一、）正确理解有用功、额外功和总功 1、有用功：叫有用功。通常是机械对物体所做的功就是有用功。 例如，你用滑轮组匀速提升重物时，W有用=Gh；又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，W有用=fs。 2、额外功：叫额外功，通常是克服机械自重和摩擦所做的功。。 3、总功：叫总功。通常是人使用机械时对机械所做的功。W总=Fs，既然是人做的功，那么这里的F就是人使用机械时所用的力，s是人的力所通过的距离。有用功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。 （二、）机械效率 1、定义：机械效率是，表达式= 。 由表达式可知：（1）总功一定时，机械做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高。（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率越高。 2. 机械效率是个比值，通常用百分数表示，由于使用任何机械都要做额外功，因此有用功总小于总功，所以总 l。 二、分类典型例题： 题型一：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用机械效率公式进行简单的分析判断 例1：下列机械效率的说法正确的是（） A．机械效率可以提高到100% B．机械效率总小于1 C．功率大的机械机械效率高 D．机械效率越高,有用功就越多 例2：各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同，不计绳重)，产生额外功 最多的应是图。若钩码的质量为100g，在三种情况中均被提 高1m，各种情况机械做的有用功均为J，通过分析可判断 出图的机械效率最大。 例3：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（） A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中，两人对水做的功都是总功 C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功 D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功 题型二：会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率 例1：一台起重机将重5000N的货物提高2m，如果额外功是2500J，则起重机做的有用功是J，该起重机的机械效率是。 机械效率 一、知识梳理： （一、）正确理解有用功、额外功和总功 1、有用功：叫有用功。通常是机械对物体所做的功就是有用功。 例如，你用滑轮组匀速提升重物时，W有用=Gh；又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，W有用=fs。 2、额外功：叫额外功，通常是克服机械自重和摩擦所做的功。。 3、总功：叫总功。通常是人使用机械时对机械所做的功。W总=Fs，既然是人做的功，那么这里的F就是人使用机械时所用的力，s是人的力所通过的距离。有用 功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。 说明：有时候额外功题目中已经忽略，则总功就等于有用功（在实际生活中不存在） 有用功和额外功并不一定是固定的，要根据事件的目的进行判定 （二、）机械效率 1、定义：机械效率是，表达式= = 。 由表达式可知：（1）总功一定时，机械做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高。（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率越高。 2. 机械效率是个比值，通常用百分数表示，由于使用任何机械都要做额外功，因此有用功总小于总功，所以总l。 二、分类典型例题： 题型一：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用机械效率公式进行简单的分析判断 例1：下列机械效率的说法正确的是（） A．机械效率可以提高到100% B．机械效率总小于1 C．功率大的机械机械效率高D．机械效率越高,有用功就越多 例2：各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同，不计绳重)，产生额外功最 多的应是图。若钩码的质量为100g，在三种情况中均被提高 1m，各种情况机械做的有用功均为J，通过分析可判断出 图的机械效率最大。 例3：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（） A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中，两人对水做的功都是总功 C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功 D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功 题型二：会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率（简单公式的运用）A、竖直方向 8上物理第一章机械运动经典练习题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 第一章 机械运动单元测试题 班级 姓名 得分 一、选择题，共16题，每小题3分（共48分） 1、小明同学用刻度尺测出一个物体的长度为172.5 mm ，下面物体中最接近这个数值的是（ ） A.物理课本的厚度 B.一根粉笔的长度 C.黑板的长度 D.饮水杯的高度 2、下列现象中不属于机械运动的是 （ ） A ．一江春水向东流 B ．星光闪闪 C ．海水奔腾 D ．春风拂面 3、关于机械运动的概念，下列说法错误的是 （ ） A ．平常所说的运动和静止都是相对于参照物来说的； B ．所谓参照物就是我们假设不动的物体，以它作为参考研究其它物体运动情况； C ．选取不同的参照物来描述同一物体的运动，其结果可以是不同的； D ．研究物体运动，选择地面做参照物最适宜，因为地面是真正不动的物体． 4.下列有关误差的说法中．正确的是（ ） A ．实验中的错误叫误差 B ．误差是由于不遵守操作规则造成的 C ．认真测量可以避免误差 D ．选择精密仪器，改进实验方法，可以减小误差 5.可以用图像来 表示物体的运动状态，如图所示，表示物体运动速度相同的是 （ ） 2 4 6 8 2 4 6 8 0 2 4 6 8 0 3 甲乙丙丁 A．甲乙 B．甲丁 C．乙丙 D．丙丁 6.有一做匀速直线运动的物体，在4s内通过的路程是10m，这个物体在2s内的速度一定是 （） A．2.5m/s B．5m/s C．20m/s D．40m/s 7.下列关于速度的说法中，正确的是（） A.物体运动的路程越长，它的速度越大 B.物体运动的时间越长，它的速度越小 C.速度大的物体通过的路程一定比速度小的物体通过的路程多 D.物体单位时间内通过的路程越小，速度越小。 8.甲乙两同学沿平直路面步行，他们运动的路程随时间变化的规律如 图所示，下面说法中不正确 ．．．的是（） A．甲同学比乙同学晚出发4s B．4s～8s内，甲乙同学都做匀速直线运动 C．0s～8s内，甲乙两同学通过的路程相等 D．在第8s末甲乙两同学速度相等 9.从匀速直线运动的速度公式 v = s/ t得出的结论，正确的是（） A.速度与路程成正比 B.速度与时间成反比 C.速度不变，路程与时间成正比 D.速度与路程成反比 一、填空 1.凸轮机构主要是由_凸轮_、_从动件_和固定机架三个基本构件所组成。 2.按凸轮的外形，凸轮机构主要分为_盘形__凸轮和_柱体_凸轮两种基本类型。 3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_尖顶_、_滚子_和平底三种。 4.以凸轮最小半径r0所作的圆称之为基圆，r0称为凸轮的基圆半径 7.凸轮机构从动杆等速运动的位移为一条__斜直线__线。 10、在凸轮机构一个运动循环中,从动件重复升、停、降、停的过程。 11、在等速度运动图中，位移和转角成正比关系，其图线为一条直线。 12、从动件的上升或下降运动速度v为常数时的运动规律，称为匀速运动规律。 13、凸轮机构在远休行程中，凸轮所对应的转角称之为远休角用字母表示。 14、平底式从动杆与凸轮的接触面较大，易于形成油膜，所以润滑较好，摩擦较小，常用于没有凹形曲线的凸轮上作高速传动 二、选择 10.凸轮机构的移动式从动杆能实现_c______。 a 匀速、平稳的直线运动 b 简偕直线运动c各种复杂形式的直线运动 11.凸轮与从动件接触处的运动副属于__a_____。 a 高副 b 转动副 c 移动副 12. 要使常用凸轮机构正常工作，必须以凸轮__c_____。 a 作从动件并匀速转动 b 作主动件并变速转动 c 作主动件并匀速转动 13.在要求__a_____的凸轮机构中，宜使用滚子式从动件。 a 传力较大 b 传动准确、灵敏 c 转速较高 凸轮机构从动件作等速规律运动时会产生__a__冲击。 A. 刚性 B. 柔性 C. 刚性和柔性 14、__a__对于较复杂轮廓曲线的凸轮，也能准确地获得所需的运动规律。 A. 尖顶式从动件 B. 滚子式从动件 C. 平底式从动件 三、判断 1.凸轮机构广泛用于自动化机械中。( 对） 2.圆柱凸轮机构中，凸轮与从动杆在同一平面或相互平行的平面内运动。( 错） 3.平底从动杆不能用于具有内凹槽曲线的凸轮。(对） 4.凸轮机构从动件的运动规律是可按要求任意拟订的。(对）5．凸轮在机构中经常是主动件。( 对 ) 7.从动件的运动规律就是凸轮机构的工作目的。( 对 ) 8.凸轮机构也能很好的完成从动件的间歇运动。( 对 ) 四，已知基圆半径为２０mm的盘形凸轮，逆时针转９０。时，通过凸轮轴心的滚子直径为８mm的滚子从动杆等速上升３０mm，停歇１８０。后，凸轮继续转动，转过90。，从动件又等速下降３０mm，试画出从动件的位移运动曲线。 机械效率实验题典型例题 1. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。 小杰和小华 各选取一种方法做实验。 (1) 小杰采用了如图23甲所示的绕线方法组装滑轮组。 他通过滑轮组 用3N 的拉 力F 将重4.8N 的物体匀速提升了 0.1m 的距离，此滑 轮组的机械效率为 。 (2) 小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小华在图 中画出滑轮组的绕线 'On 图23 甲 图15 乙 2. 图15甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时，他用弹簧测 力计拉动绳子自 由端，将总重为 6N 的钩码从A 位置匀速提升到B 位 置，同时弹簧测力计从图中的 A ，位置匀速竖直上升到 B ，位置，在 这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为 F ，弹簧测力计的示数如图15 乙所示。则: (1) _____________________________ 钩码上升的高度是 cm ； (2) ___________________________ 拉力F 做的功是 J ; (3) ____________________________ 滑轮组机械效率是 %。(结果保留一位小 数) 3?小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图 23所示 (1) 表中第1次实验数据有错误，改正后计算出其机械效率为 _ (2) _______________________________________ 根据另一组正确的 数据计算出的机械效率为 __________________________________ ;比较两次的机 实 物 I 物体上 拉 绳自由端 验次 重 升高度h/m 力F/N 上升距离s/m 械效率可以得出的结论是： _________________________ n 22乙 甲 专题四机械运动和力 一、参照物的选取 例题1.以下说法正确的是〔〕 A．只有静止的物体才能选作参照物 B．任何物体都可以选做参照物，但在具体选择时，要根据实际情况而定 C．只有地球上的物体才能选做参照物 D．研究物体的运动，选择太阳为参照物最合适，因为太阳是真正不动的物体 【答案】B 经常出现的变形试题有： 1．当你在商场中乘坐自动扶梯上楼时，以电梯的扶手为参照物，你是的，以所站的台阶为参照物，你是的。 2．南昌市某酒店建有观光电梯，乘客竖直上下的过程中便可欣赏到南昌市的美丽景色，在这一过程中，下列说法正确的是〔〕A．以电梯内的某一乘客为参照物，其他乘客是运动的 B．以电梯为参照物，所有乘客都是运动的 C．以地面上的树为参照物，乘客是运动的 D．以路面上行驶的汽车为参照物，乘客是静止的 二、判断那个是参照物 例题2：坐在行驶的列车里的乘客，看到两旁的树木迅速后退，这位乘客选取的参照物是〔〕A．地面 B.树木 C.乘客坐的列车 D.迎面开来的列车 【解析】树木相对列车迅速后退，相对大地是静止的，相对乘客自己也是迅速后退的。 【答案】C 经常出现的变形试题有： 1．我国研制并执行发射的同步通信卫星，是无线电波传播的中继站，这类卫星虽绕地心转动，但我们却觉得它在空中静止不动，这是因为观察者所选的参照物是〔〕A．太阳 B.月亮 C.地球 D.宇宙飞船 2．站台旁有甲、乙两列火车，当甲车开动时，乙车的乘客觉得自己坐的火车开始运动了，这个乘客选定的参照物是〔〕 A.甲车 B.乙车 C.站台 D.乘客自己 【预测考点2】速度的计算问题 一、给出路程、时间或速度中两个物理量求另一个物理量。 在2004年雅典奥运会上，我国运动员刘翔以12.91s的成绩夺得110m栏的冠军，他比赛时的平均速度约为m/s 【解析】v＝110m/12.91s＝8.5 m/s 【答案】8.5 经常出现的变形试题有： 1. 体育课上，甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑，他们的成绩如下表所示，则获得第一名的是__乙___ 同学，时间是__13.7s___,这里比 较三人赛跑快慢采用的最简便方法是___相同路 图2 图示凸轮机构中，凸轮为一半径R＝ 20 mm的偏心圆盘，圆盘的几何中心A到转动中心O的距离为e = 10 mm，滚子半径r g = 5 mm，凸轮角速度。试求：（14分） ①凸轮的理论廓线和基圆；②图示位置时机构的压力角； ③凸轮从图示位置转过时的位移S；④图示位置时从动件2的速度v。 ①凸轮的理论廓线和基圆 理论廓线。对于滚子推杆的凸轮机构而言，理论廓线是过滚子中心的一条封闭廓线。题目中给出的是工作廓线，要得到理论廓线，只需要把工作廓线往外偏移一个滚子的半径即可。由于这里工作廓线就是一个以C为圆心，半径为20mm的圆；而滚子的半径是5mm，所以理论廓线就是以C为圆心，半径为20+5=25mm的圆.如下图所示。 基圆。首先我们知道，基圆是在理论廓线上定义的；其次我们懂得，它是以转动中心O 为圆心的，与理论廓线内切的一个半径最小的圆。按照该定义，我们以O为圆心做一个与理论廓线内切的最小的圆如下图，显然，它的半径是10+5=15mm. ②图示位置时机构的压力角； 对于该机构而言，压力角是滚子的中心B点的受力方向与运动方向的夹角。 B点的速度方向。由于B点是推杆与滚子的连接点，所以它也就是推杆上的B点。由于推杆在上下平移，推杆上任何一点的轨迹都是沿着推杆的直线，所以任何一点的速度方向都是推杆直线的方向，因此推杆上的B点速度方向也在该直线上。 B点的受力方向。推杆上的B点与理论廓线接触，在忽略摩擦的前提下，其受力方向其实就是理论力学中的光滑接触面中的反力方向。光滑接触面的反力是公法线方向。由于推杆的B点是尖点，无所谓法线，所以公法线方向就是理论廓线在该点的法线方向。而理论廓线是一个圆，圆上任何一点的法线方向都是从从该点指向圆心的。所以BC的方向就是公法线方向。 显然，速度方向与力的方向重合，所以压力角是0度。这是我们最希望的压力角。压力角越小，则凸轮机构的传力性能越好。机械效率总复习题---经典题型总汇
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