第六单元简单机械功和能
【教学内容与目的要求】
1、理解力臂的概念
2、理解杠杆的平衡条件
3、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用
4、常识性了解轮轴的作用
5、理解做功的两个必要因素
6、理解机械功的计算公式：W=FS
7、理解功率的概念8、知道功的原理
9、知道有用功和总功，知道机械效率
10、理解动能、势能的初步概念，知道弹性势能，知道动能、势能可以相互转化
【重点与难点】
1、理解力臂的概念，正确地在图上画出力臂，或根据题目所给条件判断那一个是力臂。
2、杠杆的平衡条件及应用
3、定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用
4、功、功率的概念
5、功的原理
6、机械效率—知道有用功、额外功、总功和机械效率
7、动能、势能的概念及机械能的概念
8、动能和势能是可以相互转化的。
【方法指导与教材延伸】
1、什么是杠杆
物理学上定义的杠杆是一根在力作用下能绕固定点转动的硬棒。所谓硬棒，就是要求在使用时棒不会变形，至于棒的形状则并非一定要求是直的，比如滑轮、轮轴等都可看作是杠杆。
在生产劳动和日常生活中，常接触到杠杆，如买菜使用的杆秤，实验室使用的天平。常用的剪刀、镊子、羊角锤等实际都是杠杆的变形。
2、正确理解力臂的概念
力臂是指从支点到力的作用线的距离，力对支点的转动效果不仅与力的大小有关，还与支点到作用线的垂直距离有关。支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂。力的大小相同时，力臂是影响杠杆转动的物理量。
如图甲所示，若分别在杠杆的A点和B点作用竖直向上
的力F 1和F 2，使杠杆缓缓绕O 点转动，当然用力F 2较小，因 为F 2的力臂较大。
如图乙中，若先后在杠杆同一点A 作用垂直于杠杆的
力F 1和斜向下的力F 2，使杠杆缓缓绕O 转动，我们发现用力F 1较小，原因同样在于F 1的力臂较大。
应用中必须留心力臂的画法。千万不要把转动轴到力作用点的连线误认为是力臂。
图乙中我们还可以看到，若作用点不变，力的方向发生改变，那么力臂也会随着改变，F 1的力臂是l 1，F 2的力臂是l 2，而且力臂不一定在杠杆上（如l 2）。 3、杠杆平衡表示什么意思：平衡条件是什么。
当有两个力或几个力作用在杠杆上，能使杠杆分别按两个不同方向（比如顺时针或逆时针）转动，若杠杆保持静止不动或匀速转动时，则我们说杠杆平衡了。根据实验可确定杠杆平衡的条件是：
阻阻动动l F l F ?=?即动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。
应该注意所谓动力与阻力并无严格区别，比如天平测量物体质量时，被测物对底盘的压力与砝码对底盘的压力根本无需分清哪个是动力，哪个是阻力，它们在这里的区别仅在于使杠杆转动的方向不同而已。 4、滑轮的实质是什么
滑轮实质是变形的，可连续转动的杠杆。定滑轮的支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，由杠杆的平衡条件可知，定滑轮是等臂杠杆，故使用定滑轮不能省力；动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，由杠杆的平衡条件可知，动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，动力就是阻力的2
1
，所以动滑轮能省一半力。
5、怎样判断滑轮组的用力情况？
使用滑轮组提重物时，若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物的力就等于总重量的几分之一，即F=n
G G )
(轮物+。因此判断用力情况的
关键是
弄清几段绳子承担动滑轮和重物的总重。
用“隔离法”，把重物和动滑轮从滑轮组中“隔离”出来，就很容易弄清直接 与动滑轮连接的绳子的根数n ，在图甲中我们用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔
离，以重物和动滑轮为研究对象，有四根绳子承担动滑轮及重物，所以用力F=4
总G 。
同理，分析乙图可知，提起重物及动滑轮的力F=
5
总G 。
从上面还可以看出，同一个滑轮组，绳子的绕法不同，省力的情况也不同，绳端固定在动滑轮上比固定在定滑轮上更省力。 6、正确理解“功”的意义
物理学上引入功的概念，并定为：一个物质受到力的作用，并在力的方向上通过一 段距离，称这个力对物体作了功。
功和日常生活中常常讲的“工作”很相似，但两者并不相同。“工作”的含义比较广泛，它是指用体力劳动或脑力劳动来完成的任何一种活动，物理学中功的含义要狭窄得多，但是比较严格。
功是由两个因素决定的，一个是作用力，一个是作用力方向上物体通过的路程，两者缺一不可。下列三种情况对物体都没有做功：
⑴物体移动了一段距离，但没有受到力的作用。例如物体在光滑水平面做匀速运动，在水平方向没有受到阻力，也没有受到动力，物体由于惯性而运动，因而没有力对物体做功。 ⑵物体受到力的作用,但没有沿力的方向通过距离,例如,用力推车,车没有推动。推车的力没有对物体做功。又如，一个人举着重物不动，他对重物的举力没有对重物做功。
⑶物体受到了力的作用,也通过了距离.但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直.例如,手用竖直向上的拉力提水桶,沿水平方向移动距离,水桶没有在竖直方向上移动距离,这个拉力也没有对水桶做功。 7、正确理解功率的概念
功率是表示物体做功快慢的物理量。功率和功是两个不同的概念，做功多，不一定做功快；反之，做功快不一定做功多。功率大，表示单位时间内做功多。功率是由物体所做的功和完成这个功所用的时间两个因素决定的。从公式P=t
W
可知，相同的时间内做功多的，功率大；做相同的功，所用时间少的，功率大。
∵W=F ˙S ∴P=
t
S
F t W ?==F ˙v 物体在拉力F 的作用下,以速度v 沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。
在功率Ｐ一定时，力Ｆ与速度Ｖ成反比。当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速
O
B 2
F l 甲
1
l 2
1
F F 1
A
2
F 甲
F 1
F A
1
O
1
l 2
F 乙
1
l B
2
丙
1
F 2
F 2
F l 乙
2F 丙
l 1
2
F F 2
2
F l 丁
2
l O
1
丁
O
F 1
F 1
度，以获得较大的牵引力。
8、机械效率等于有用功跟总功的比值，它与机械是否省力和机械功率大小，做功多少是无关的，一般情况下，省力的机械效率低。
9、测滑轮组的机械效率，在这分组实验中，应把根据原理图装配器材，为培养学生实验能力，老师应让学生知道本实验的原理，按排实验步骤，装配器材，设计表格，以达到逐步发展学生实验能力的目的。
10、关于本节课文后面的实验思考题，应启发引导学生自己解答，必要时，教师也可作适当提示或组织学生讨论三个问题，可按如下思路分析（题目略）：
（1）因为W 总=W 有用+W 额外
所以=
%100%100?+=
?额外
有用有用总
有用W W W W W =
%10011
?+
有用
额外W W 一般情况下，同一滑轮组挂不同的钩码时，W 额外变化不大，因而可以近似地认为其不变，但挂不同钩码时，W 有用不同，由上式可知，这时机械效率η也不同。
（2）两滑轮组同时挂2个钩码时，当提升相同高度时，W 有用是相同的，此过程中，滑轮组所做的额外功主要为提升滑轮，所做功与克服摩擦力所做功之和，因第二种滑轮组提升的动滑轮为2个，它需做的额外功大于第一种滑轮组需做的额外功。故由上式即可知，第二种滑轮组的机械效率比第一种的小。
（3）提高滑轮组机械效率的主要措施有：使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减少额外功，提高效率。
11、能是物理学中的重要概念，比较抽象，不易理解，只要求学生知道物体做功的本领叫做能（或能量），物体能够做多少功，它就具有多少能。
12、用生活实例共同探讨动能和势能的大小与哪些因素有关，在生活实例及课本中提出的一系列问题的讨论中归纳出有关的结论。
13、“机械能转化和守恒定律”可以分两个层次进行。
（1）通过观察实验与实例分析，得出机械能可以相互转化的结论。
（2）说明机械能可以相互转化后再考虑到“守恒”的概念，事例应由简到较复杂的先后顺序考虑进行分析归纳，尽量应用贴近学生生活的事例，及简单明了的实验进行讲解。 【例题选讲】
例1、 画出下列图中所示的杠杆（支点为O ）的力臂。 解：
21-
21
-2
1-2
1--41l l G
G
G
例2、 扁担长2=l m ，两端物体的重力分别为G 1=500N ，G 2=300N 。若不考虑扁担的重力。⑴人的肩头应在什么位置,扁担才平衡?⑵若扁担两端同时增加G=100N 的重力,肩头应在什么位置?
解:⑴以肩为支点,前后两物体作用力的力臂分别)(11l l l -和 扁担平衡时,有)(1211l l F l F -?=? 500N 3001=?l N ()l m -?2
∴m m l 750(75.01?=肩头距前面物体) (2)扁担两端同时增加100N 重力后
F 1’ =(500+100)N=600N F 2’=（300+100）N=400N F 1’·l 1’=F 2’(l -l 1’)
解得l 1’=0．8m （肩头距前面物体0．8m ）
例3、一根长为l 的均匀木条，支点在中点时正好平衡，如果把其左端的一半锯下迭放在剩余部分上面（如图）木条还能保持平衡吗？为什么？
解：根据杠杆平衡的条件来分析，但不能直接代公式，把左端锯下的木条迭放在剩余部分上面，当不知能否平衡，所以须先分别算出各段重力对支点O 的力距（F · l ）。
画出杠杆的示意图，设木条重G 11l F ?=Gl l G 81
4121=?
Gl l G l F 4
1212122=?=
? ∵2211l F l F ?≠? ∴木条不能保持平衡
例4、有一个结构不明的滑轮组，只知道拉力F 向下拉绳子时，每拉下12m ，重物就上升3m ，拉力F=400N ，重物为多大，试画出滑轮的结构图。
F 1
A
1
F 乙
B
甲
f
F
F F
F
f
F
G
N
v S
F
G
解：对于滑轮组的问题，要弄清：(1)绳端移动的距离s 与重物上升的距离h ，绳子的段数n 之间的关系是s=nh; (2)判断滑轮组绕绳的段数的方法，用一条虚线把动滑轮组和定滑轮“切割”开，再数直接与动滑轮组相连的“绳子段”有几(n)个，就有几(n)段绳; (3)滑轮组上的绳的绕法有两种：一是将绳的一端固定在动滑轮的钩上，拉力方向向上。二是将绳的一端固定在定滑轮的钩上，拉力方向向下。
s=nh n=
()段4312==m
m
h s F=G n
1 G=nF=4?400N=1600N 滑轮组的结构如图所示
例5、如图甲所示，用F=10N 的力，拉着物体在地面上匀速运动，则物体与地面的摩擦力是多大？若物体向前移动1m ，绳子要拉过多少m ？
解：由图甲可知，滑轮组用3段绳子拉物体运动， 我们对滑轮B 及物体进行受力分析，如图乙所示， 设摩擦力为f 。 F 1=3F ，f=F 1’ 而F 1’=F 1 则f=F 1=3F=3N N 3010=?
若物体移动1m ，动滑轮上三段绳子都要移动1m ，故绳子自由端需拉过3m 。
例6、用100N 水平拉力，将质量为100kg 的物体沿水平
地面匀速拉动10m ，则拉力对物体做多少功？重力对物体做多少功？物体受到的阻力是多少？
解：物体在水平面上作匀速直线运动，共受四个力作用，水平方向有拉力F 和磨擦力f ，竖直方向有重力G 和支持力N ，物体受力情况如图所示，物体沿拉力F 方向移动10m ，拉力F 做功：
W F =F J J s 100010100=?=?
重力G 的方向与物体移动方向垂直，重力做功为零，W G =0。因物体在水平面上作匀速直线运动，根据N 顿第一定律 可知：f=F=100N 。
G
F
例7、一台拖拉机耕地的最大牵引力是2．5410?N ，若每小时拖拉机行驶7．2千m ，它的功率多大？每小时作功多少？
解：拖拉机功率：v F t
s F t W p ?=?==
拖拉机速度：s s m V 2/10
6.3102.73
3
=??= ∴W W FV p 441052105.2?=??== 拖拉机每小时作功：
J J pt W 834108.1106.3105?=???==
例8、在100m 深的矿井里，每分钟积水9m 3
，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？
解：每分钟泵抽起水的重力G=gV 水ρ，水泵克服重力做功gVh W 水ρ=,完成这些功所需时间秒60=t
∴t
gVh
t W p 水ρ=
=
=60
100
98.91013????
=147000W=147（kW ）
例9、某人用如图所示的滑轮组（不计磨擦）提升某一重物，所用拉力F 为200N ，若滑轮组的机械效率为80%。求（1）被提升的物重？（2）动滑轮重？
解：(1) n
F G nh
F h
G Fs
h G W W ?=??=?==
物物物总
有用η
∴N N Fn G 8005200%80=??==η物
(2) W
W W -=总额外有
h G s F h G 物轮-?=
h G nh F h G 物轮-?= 物轮G n F G -?= N N 8005200-?= N 200=
铁夹
A
B
例10、测“滑轮组机械效率”的实验中所用的测量仪器有
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(1)画出测量由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组的机械效率装置示意图
（2）若动滑轮重0.5牛，弹簧秤测量范围是0~2.5牛，则实验时，被提起的重物不得超过___________________。
（3）为记录本实验的数据，请你设计一个表格
（4）实验时，必须使弹簧秤做____________________运动。
答：本实验（1）需要的器材有a 弹簧秤、b 铁架台、c 刻度尺一把、d 钩码一盒、e 定滑轮及动滑轮各一个f2—3米长的细绳一条、g 铁夹子一个
（2）(G 重+G 滑轮)
3
1=F G 重+G 滑轮=3F G 重=3F- G 滑轮
=3×2.5牛-0.5牛 =7牛
答：重物不能超过7牛，即G 重≤7牛
(3)实验表格 拉力F(牛) 钩码重G(牛)
弹簧秤上的线移动的距离S 米 钩码升起的高度h(米) 有用功W 有用(焦) 总功W 总(焦) 机械效率η(%)
(4)弹簧秤必须做匀速直线运动
例11、如图是一个竖直放置的半圆轨道半径R=1米,G=1牛的小球从A 点由静止滚下,(1)小球滚到最低点O 时重力做功W 多大。
（2）小球滚到与A 点等高的B 点后还能上升吗？
解：（1）小球由A 运动到O ，竖直方向移动的距离h=R=1米， 故重力做功W=Gh=1×1焦=1焦
(2)由B 点与A 点等高,小球在B 点的势能与A 点的势能相等，由机械能守恒定律可知，小球到B 点后不能再上升。
例12、射箭时，能的转化关系是怎样的，为什么拉满弓时射出的箭速度更快？ 解：拉弓时，使弓形变，人对弓做功转化为弓的弹性势能。放手后，弓对箭 做功，弓的弹性势能转化为箭的动能使箭以很大速度射出，弓弦拉得越开（即拉满弓）弓的形变越厉害，弓所储藏的弹性势能越多，箭射出时的动能更大，速度也更快。
例13、判断下列几种情况下物体的动能、势能是否变化？是增大还是减小？ （1）汽车沿着斜坡匀速上行 （2）电梯上升得越来越快 （3）皮球在空中下落 （4）汽车在平直马路上匀速前进
A
F
答（1）汽车沿斜坡匀速上行的过程中，汽车的高度越来越高，所以它的势能增大，由于汽车速度保持不变，所以它的动能不变。
（2）电梯上升，高度增加，所以电梯的势能增加，电梯速度越来越快，所以它的动能不断增加。
（3）皮球从空中下落，高度越来越小，速度越来越大，所以皮球的势能减小，动能增大。
（4）汽车在平直马路上匀速前进，它的高度不变，速度也不变，所以汽车的动能和势能都没有发生变化。
例14、动能和势能相互转化时，有什么规律
答：物体具有的势能和动能是可以相互转化的。在势能和动能相互转化中，机械能的总量保持不变，这就是物理学中的机械能转化和守恒定律。
例15、图中所示装置的机械效率是90%，物体A 在拉力F 的作用下，以1.5米/秒的速度在水平面上匀速移动。
已知物体A 重200牛，A 运动时受的阻力是72牛，求拉力F 的功率。
分析：此题中机械克服物体A 与水平面的摩擦阻力做的功是有用功，而不是克服物体的重力所做的功，所以物体A 重200牛，是多余的条件，拉力F 做的功是总功。拉力F 移动的距离S 拉与物体A 移动的距离S 物之间的关系是：S 物=3S 拉，拉力F 匀速移动的速度V 拉与物体A 移动的速度之间的关系是
V 物=3V 拉
解：拉力F 的大小可由下式求得 ∵η=
拉
物有S F fS W W L ?=
∴F=
牛拉
拉
拉
拉
240%
903
7232
=?=
??=S S f S fS ηη 拉力F 的功率： P=FV 拉=F 瓦瓦物1205.13
1
24031=??
=?v 专题训练
一．选择题
1．在图中的四种情境中，人对物体做功的是（）
2．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩
擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F做的功 ( )
A．50J B．25J C．100J D．200J
3．下列说法中，最接近实际情况的是 ( )
A．成年人走两步的距离大约是1.5m B．家用白炽灯功率约为1000W．
C．一名中学生体重约为50N． D．物理课本质量是16kg．
4．图3中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( )
图3
图4
5．如图4所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重G B的物体，杠杆处于平衡状态，AO=BO，杠杆自身重力不计，则 ( )
A．G A=G B B．G A
6．初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛．其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（）
A．3W． B．30W． C．300W Ｄ．3000 W
7．如图5所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，杠杆上每小格的长度都相同，两边
挂上钩码后杠杆平衡，如果把两边的钩码都同时向里移动一个格，则杠杆 （ ） A ．仍能平衡． B ．不能平衡，A 端上升．C ．不能平衡，B 端上升．D
．无法判断．
图5 图6 图7
8．如图6为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC 和杠杆A ，
B ，
C ，
在起作用，对两个杠杆的认识正确的是 （ ）
A ．ABC 和A'B'C ，
都是省力杠杆． B ．ABC 和A ，B ，C ，
都是费力杠杆． C ．ABC 是省力杠杆，A ，B ，C ，
是费力杠杆． D ．ABC 是费力杠杆，A ，B ，C ，是省力杠杆．
9．小明同学用40N 的水平推力沿水平地面推重为200N 的小车，匀速前进了5m,所用时间为20s ，在这个过程中 （ ）
A ．重力做功1000J ．
B ．推力做功200J ． c ．小车所受合力为160N ． D ．小明做功功率为50W ．
10．学生在做模拟“蹦极”的小实验，如图7所示，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a 点，b 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c 点是小石块从a 点自由下落所能到达的最低点．在小石块从b 点到c 点运动的过程中，以下说法正确的是 （ ）
11． 2003年10月16日，“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天”梦．当飞船减速着陆时，航天英雄”杨利伟的 （ ） A ．动能增加，重力势能减少． B ．动能减少，重力势能减少． C ．动能减少，重力势能不变． D ．动能不变，重力势能减少． 12．下面事例中，由重力势能转化成动能的是
A ．风吹动风车转动．
B ．拉弯的弓把箭射出去．
C ．拧紧的发条带动钟表指针转动．
D ．秋千从高处向低处摆动．
A ．小石块动能一直在增加 B.小石块减少的重力势能全部转化为动能 C ．小石块经过b 点时，橡皮筋具有弹性势能D ．小石块到达c 点时，动能为零
14．当物体受到一对平衡力作用时，它的 ( ) A ．重力势能可能减小． B ．重力势能可能增加．
C ．动能可能增大．
D ．动能和重力势能都不变． 二.填空题
15.如图9所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg 的面粉，所用的拉力为100N ，则动滑轮的机械效率为_____．若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25Kg 的大米，当拉绳子的速度为_____m ／s 时，拉力的功率为54W ．(取g=10N ／kg ，绳重与摩擦不计)
16．小明用100N 的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m 时，杠杆的另一端把320N 的重物提高了0．5m ，他做的有用功是___J ，总功是____J ，杠杆的机械效率是___．
17．有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：甲在空中下落(不计空气阻力)，乙沿斜面匀速下滑，丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是___，动能不变而势能减少的是_____。
18．自行车下坡时，不蹬踏板速度也会越来越快，在此过程中，自行车的动能逐渐___，自行车的重力势能逐渐____
．
图9 图10
三、作图与实验
19.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车．在图11
中画出最省力的绳子绕法．
13．如图8所示把一个金属管固定在桌子上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，此时设酒精的内能为E 1，拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉绳子，塞子会飞出去，设塞子飞出时动能为E ，塞子飞出前瞬间酒精内能为E 2，在人拉绳子的过
程中，人对绳做功为W ，则 （ ） A ．E=E 2 B ．W=E C ．W> E 2- E 1 D ．E=E
1
图8
图11 图12 图13
图14
20.画出图12中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂．
21．画出使杠杆AB在图13所示位置静止时，所用最小力F的作用点和方向．
22．如图14所示，重200 N的均匀木板AB在细绳拉力作用下保持静止．请你根据所给出的标度画出木板受到的重力和拉力的图示，以及拉力的力臂．
23．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图10所示，在此实验中，我们是通过观察___________来比较重力势能的大小；若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h A____ h B，若A、C两铁块下落的高度相同时，则两铁块质量关系m A____ m B,实验得出的结论是：物体重力势能大小与__________________有关．
24．如图15为农用扬场机的示意图．谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带曰的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成l、2、3三堆，达到分离的目的．其中1是_____，2是_____．从能量的角度看，它们在运动过程中能够分离，是因为_____________
图15 图16 图17
25．兰兰和芳芳运用如图16所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其他因素，是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想l：可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2：可能与被提升的钩码重力有关；’
猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关；
猜想4：可能与钩码被提升的高度有关．
兰兰和芳芳分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表．
兰兰的实验记录：
物理量
钩码重／N 绳端拉力／N 机械效率
控制因素
大致相同 10 4．2 79．4%
的速度提升 15 6．0
探究结果
芳芳的实验记录：
物理量
钩码重／N 绳端拉力／N 机械效率
控制因素
较小提升速度 10 4．2 79．4%
较大提升速度 10 4．2 79．4%
探究结果
(1)请帮助芳芳完成表中的一项计算；
(2)请根据她们的实验记录，分别在表中写出探究结果；
(3)归纳她们的实验探究，你所得的结论是：___________________________________
四、计算题
26．如图17所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，10S内绳子的自由端拉下16m，已知做的额外功是800J，若绳重和摩擦不计，试求：(1)绳自由端拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)动滑轮的总重；(4)若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力为多少N?
27．在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N、的
力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75％．(1)求滑轮组提升重物所做
的有用功和该工人的拉力所做的总功；(2)求该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n，并画出
这个滑轮组的示意图．
参考答案
1．D 2.B 3.A 4.D 5.B 6.C 7．C 8．C 9．B l0.D 11.B 12.D 13．C 14．AB 15．90% 9．4 16．160 200 80% 17.甲、丙；乙 18．增大减小 19．略 20．略 21．略 22．略 23．木
桩进入沙坑的深度小于小于质量和高度 24．糠皮谷粒它们具有相同的
速度，碎石的质量最大，动能最大，所以克服阻力运动的距离最远 25．（1）83．3% (2)滑轮组的机械效率与被提升物体咆重力有关，被提升物体的重力越大，机械效率越高．(3)滑轮组的机械效率与匀速提升的速度大小无关，与被提升物体的重力有关，被提
升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高
26.480W 83.3% 200N 350N 27.1800J 2400J 4股图略
初中物理功和机械能中 考试题含答案修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】
功和机械能 一、填空题 1． 2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能__变大__，动能__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”)。 【点评】卫星升空的过程中，动能和重力势能都是增大的，这是我们应该特别注意的。 2．在开展课外活动时，小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升，速度为 2 m/s，功率为30 W，则无人机上升10 s升力所做的功为__300__J，无人机重为__15__N。 3．西宁市湟水河河道改造工程中，装载机5 s内将一块重2 000 N的石块匀速举高3 m，装载机的举力对石块做功为__6×103__J，举力做功的功率为__1.2×103__W。 4．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。实验的目的是探究钢球动能的大小与__速度__的关系；实验时，是通过观察__木块被推动距离的大小__，来判断钢球动能的大小。物理研究方法有许多，如“控制变量法”“模型法”“类比法”“转换法”和“等效替代法”等，本实验利用了控制变量法和__转换法__。 [解析] 同一钢球，质量相同，从不同的高度由静止滚下，体现了钢球到底端时的速度不同，由此可知：此实验研究的是动能大小与速度大小的关系，即此时用的是控制变量法；同时采用转换法，将钢球的动能大小转换为观察木块被推动的距离远近，钢球把木块推出去得越远，钢球的动能越大。
力和机械 四、杠杆 1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 2、五要素一一组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母0表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上 F i 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l i表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母12表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点0;⑵ 画力的作用线（虚线）：⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂 线）：⑷ 标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件: ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。目的：可以方便的从杠杆上 量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力X动力臂=阻力X阻力臂。写成公式F1I 1 = F21 2也可写成：F1 / F 2=12 / 1 1 4、应用： 名称结构特征特点应用举例 省力杠 杆动力臂大于 阻力臂 省力、费距 离 撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳、 F2 1、定 滑轮： ①定 义： ②实质： ③特点： ④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G 绳子自由端移动距离S（或速度V F）=重物移动的距离S（或速度V G） 2、动滑轮： ①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则: F=1/2G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 1/2 （G物+G动）绳子自由端移动距离是重物移动的距离的2 倍 3、滑轮组 ①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③理想的滑轮组（不计轮轴 间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1/2G 只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/2 （G物+G动）绳子自由端移动距离是重物移动的 费力 动力臂小于 阻力臂 费力、缝纫机踏板、起重臂 杠杆省距离理发剪刀、钓鱼杆 等臂动力臂等于阻不省力 天平，定滑轮 杠杆力臂不费力 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆， 当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 //////// F i F2 中间的轴固定不动的滑轮。定滑轮的实质是：等 臂杠杆使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方 向。 五、滑轮
机械设计---3 一、填空题(每空1分共24分) 1.螺纹的公称直径是指螺纹的 大 径，螺纹的升角是指螺纹 中 径处的升角。螺旋的自锁条件为 v γ?≤ 。 2、三角形螺纹的牙型角α＝ 60度 ，适用于 联接 ，而梯形螺纹的牙型角α＝30度 ，适用于传动 。 3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为 摩擦 防松、 机械 防松和 永久 防松。 4、选择普通平键时，键的截面尺寸(b ×h)是根据 轴径d 查标准来确定的,普通平键的工作面是 侧面 。 5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使 包角变大 ，从而使带的有效拉力值减小。 6、链传动瞬时传动比是 变量 ，其平均传动比是常数 。 7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 相同 ，材料的许用接触应力 不同 ，工作中产生的齿根弯曲应力 不同 ，材料的许用弯曲应力 不同 。 8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 节点 处的接触应
力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。 9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核p ，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核pv 。 10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器两大类。 二、单项选择题(每选项1分,共10分) 1.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用 B 。 A螺栓联接；B双头螺柱联接；C螺钉联接。 2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则 D 。 A. 当量摩擦系数越小，自锁性能越好； B．当量摩擦系数越小，自锁性能越差； C. 当量摩擦系数越大，自锁性能越差； D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好； 3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 D 布置。(1分) A 在同—直线上; B相隔900 ; C．相隔1200；D 相隔1800
教学内容 简单机械 【基础知识】 1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、五要素——组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件： ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以
方便的从杠杆上量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1 / F2=l2 / l1 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 4、应用： 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 五、滑轮 1、定滑轮：
功和功率练习题 1．把30kg的木箱沿着高O.5m、长2m的光滑斜面由底部慢慢推到顶端，在这个过程中此人对木箱所做的功为J，斜面对木箱的支持力做的功为J。 2．一台拖拉机的输出功率是40kW，其速度值是10m／s，则牵引力的值为N。在10s 内它所做的功为J。 3．一个小球A从距地面1.2米高度下落，假设它与地面无损失碰撞一次后反弹的的高度是原来的四分之一。小球从开始下落到停止运动所经历的总路程是________m。 4.质量为4 ×103kg的汽车在平直公路上以12m／s速度匀速行驶，汽车所受空气和路面对它的 阻力是车重的O.1倍，此时汽车发动机的输出功率是__________W。如保持发动机输出功率不变，阻力大小不变，汽车在每行驶100m升高2m的斜坡上匀速行驶的速度是__________m/ s。 5.用铁锤把小铁钉钉敲入木板。假设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知第一 次将铁钉敲入木板1cm，如果铁锤第二次敲铁钉的速度变化与第一次完全相同，则第二次铁钉进入木板的深度是__________cm。 6.质量为1Og的子弹以400m／s的速度水平射入树干中，射入深度为1Ocm，树干对子弹的平均 阻力为____ N。若同样质量的子弹，以200m／s的速度水平射入同一树干，则射入的深度为___________cm。（设平均阻力恒定） 7. 人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6 ×105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时，心脏的平均功率为____________W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80ml，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为____________。 8. 我国已兴建了一座抽水蓄能水电站，它可调剂电力供应．深 夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水 池内；白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图8—23 所示．若上蓄水池长为150 m，宽为30 m，从深液11时至清晨4 时抽水，使上蓄水池水面增高20 m，而抽水过程中上升的高度 始终保持为400 m．不计抽水过程中其他能量损失，则抽水机的 功率是____________W。g=10 N／kg) 9. 一溜溜球，轮半径为R，轴半径为r,线为细线，小灵玩溜溜球时，如图所示，使球在水平桌面 上滚动，用拉力F使球匀速滚动的距离s,则（甲）(乙)两种不同方式各做功分别是_____________J和__________________J
1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区；当N ＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（添加剂）。 5．正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）之比称为偏心率 。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（1.5 ）个键计算。 1．当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。2．从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。 3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（圆柱体）相接触的模型。 4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。 5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）。
6．疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限 与（循环次数）之间关系的曲线。 γN 7．理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。 8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）。 9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（pv值）不超过许用值。10．在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。 二、选择填空（每空1分，共10分） 1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ 2 ）。 （1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损； （3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。 2．在通过轴线的截面内，（1 ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（3 ）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。 （1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆； （3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。 3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（4 ）；其表面接触疲劳强度主要 取决于（ 1 ）。 （1）中心距和齿宽；（2）中心距和模数； （3）中心距和齿数；（4）模数和齿宽。 4、对于径向滑动轴承，（1 ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ 3 ）轴承必须成对使 用。 （1）整体式；（2）剖分式； （3）调心式；（4）调隙式。 5．在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（4 ）。 （1）增大链节距和链轮齿数；（2）增大链节距并减小链轮齿数； （3）减小链节距和链轮齿数；（4）减小链节距并增加链轮齿数。 6．对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ 1 ）联接。
课时训练(十五) 动能势能机械能及其转化 1．[·长春]年5月21日，在长春市举行的国际马拉松比赛中，当运动员加速冲刺时，运动员的() A．动能增大B．惯性增大 C．所受重力增大D．运动状态不变 2．[2017·衡阳]下列四幅图中，动能和势能之间没有发生相互转化的是() 图K15－1 3．如图K15－2所示是蹦床运动员表演时的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，他的动能和重力势能的变化情况分别是() 图K15－2 A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能先增大后减小，重力势能增大 D．动能先减小后增大，重力势能减小 4．[2017·杭州]如图K15－3所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的() 图K15－3 A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能减小，机械能减小 C．动能不变，机械能不变 D．重力势能不变，机械能减小 5．我国用“长征二号丁”运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空，火箭在加速上升的过程中() A．动能不变，重力势能增加，机械能增加 B．动能增加，重力势能不变，机械能增加 C．动能增加，重力势能增加，机械能增加 D．动能不变，重力势能不变，机械能不变 6．[2016·邵阳]如图K15－4所示，我国空中加油机正在给歼－10战斗机加油，加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的()
图K15－4 A．动能增加，势能减小，机械能不变 B．动能不变，势能不变，机械能不变 C．动能减小，势能不变，机械能减小 D．动能增加，势能增加，机械能增加 7．[2017·自贡]如图K15－5所示是一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力，在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是() 图K15－5 A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少 C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少 D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断变化 图K15－6 8．[2017·荆州]有一种叫“蹦极”的游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。如图K15－6所示，图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所到达的最低点。在游戏者由跳台至最低点c处的过程中，空气阻力不计。下列说法正确的是() A．整个过程中游戏者在a点的动能最大 B．整个过程中游戏者重力势能的减小量等于他的动能增加量 C．游戏者在c点时受平衡力作用 D．从a点下落到c点的过程中，游戏者的动能先增大后减小 二、填空题 9．如图K15－7所示为道路垃圾清扫车，左右扫盘将垃圾扫至车下吸嘴的前方，风机使垃圾箱、吸管和吸嘴组成的风道产生高速气流，由于气体流速越大的位置，压强越________(选填“大”或“小”)，垃圾源源不断地被吸到垃圾箱中，实现路面清扫。若垃圾车在清扫过程中沿路面匀速行驶，则车的动能______，对地面的压强________。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
第十章《简单机械 功和能》知识点复习 一、基础知识 （一）简单机械 1．杠杆 （1）杠杆的平衡：即指杠杆静止不转成匀速转动。 （2）杠杆的平衡条件： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 公式：①F l F l 1122=? ② F F l l 211 2 = 即动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。 （3）杠杆的分类： 省力杠杆：动力臂大于阻力臂，即l l 12> ， 动力小于阻力，F F 12< 。 费力杠杆：动力臂小于阻力臂，即l l 12<， 动力大于阻力，F F 12>。 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，即l l 12=， 动力等于阻力，F F 12=。 省力的杠杆，需要多移动距离，即费距离。费力的杠杆，则可少移动距离，即省距离。 2．滑轮 ①定滑轮：实质是一个等臂的杠杆，使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。 ②动滑轮：实质是个动力臂(l 1)为阻力臂 (l 2)二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离，且不能改变力的方向。 ③滑轮组：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。F n G G = +1 ()物轮，其中n 表示吊着物体的绳子的段数。 （二）功 1．做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。 2．功的计算公式：W = FS 。 3．功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳。 4．正确理解物理学中“功”的意义。 物理中的做“功”跟日常生活中的“做工”或“工作”的含意不同。 在物理学中，做功是指两个因素同时存在的物理过程，这两个因素是，有力作用在物体上，物体在力的方向上通过一段距离，这两个因素缺一不可，缺少了其中任何一个条件，物理上就说没有做功。这就是我们所说的做功的两个必要因素。 根据做功的两个必要条件，下面的三种情况没有做功。 （1）物体受到力的作用，但没有通过距离，这个力对物体没有做功，例如人用力推一个笨重的物体而没有推动；一个人举着一个物体不动，力都没有对物体做功。 （2）物体不受外力，由于惯性做匀速线运动。物体虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功。 （3）物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直，这种情况，虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上的距离，这个力也没有做功。例如人在水平面上推车前进，重力的方向竖直向下，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离，因而重力没有对车做功。
华南理工大学期末考试 《机械设计》试卷B 一、选择题（共30分、每小题2分） 1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（ C ）。 A、链传动只用来传递较小功率 B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小 C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力 D、链的质量大，离心力大 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度 3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（ A ）。 A．弹性柱销联轴器 B．凸缘联轴器 C. 十字滑块联轴器 D．万向联轴器 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（ C ）。 A．进入大带轮处 B．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D．离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案 （ A ）为好。 A．带传动齿轮传动链传动 B．链传动齿轮传动带传动 C．带传动链传动齿轮传动 D．链传动带传动齿轮传动 6．螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（ A ）。 A．螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C．螺钉联接 D. 紧定螺钉联接
8．齿面硬度HB ≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。 A ．齿面磨损 B ．齿面点蚀 C ．齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。 A ．两端固定 B ．两端游动 C ．一端固定一端游动 D ．A ，B ，C 均可以 11、在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d 1取标准，其目的是（ B ）。 A ．限制加工蜗杆的刀具数量 B ．限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化 C ．为了装配方便 D ．为了提高加工精度 12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B ）。 A 、转动心轴 B 、转轴 C 、传动轴 D 、固定心轴 13、普通平键的主要失效是（ A ）。 A ．工作面被压溃或键被剪断 B ．工作面产生胶合破坏 C. 工作面产生过度磨损 D ．键被弯曲折断 14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ D ）。 A 、带不是绝对挠性体 B 、带与带轮间的摩擦系数偏低 C 、带绕过带轮时产生离心力 D 、带的紧边与松边拉力不等 15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A 、完全液体摩擦状态 B 、干摩擦状态 C 、边界摩擦或混合摩擦状态 D 、不确定 1．在一般工作条件下，齿面硬度HB ≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为 【 】
一、功 1、做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力； （2）物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况： （1）有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动； （2）有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。 （3）有距离无力：（“不劳无功”），如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动； 3、功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。公式 Pt FS W == 各量单位：W ：J （焦耳） F ：N （牛顿） S ：m （米）P ：W （瓦特） t ：s （秒） 4、国际单位：将N ·m 称为焦耳简称焦，符号(J)1J=1 N ·m 5、公式应用注意： ①分清哪个力对物体做功，计算时F 就是这个力； ②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。 ③功的单位“焦”（1牛·米 = 1焦）。 6、常见的功： 克服重力做功：W=Gh 克服阻力（摩擦力）做功：W=fs （f 是摩擦力） 二、功率：单位时间内做的功P(单位：W) 1、公式：t W p = 2、单位：瓦特，简称瓦，符号W ，常用单位kW 换算：1kW=1000W
3、物理意义：表示做功快慢的物理量（与机械效率无关）。 4、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。 （1）功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功； （2）机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。 三、机械能 1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 ①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。 机械能：动能和势能统称为机械能。 ①有动能的物体具有机械能； ②有势能的物体具有机械能； ③同时具有动能和势能的物体具有机械能。 2、机械能势能 a、重力势能 定义：物体由于被举高而具有的能量 决定其大小的因素：物体质量越大、举得越高（高度），重力势能就越大 b、弹性势能 定义：发生弹性形变的物体具有的能量 决定其大小的因素：物体弹性形变越大、弹性势能就越大 C、动能 定义：物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素：物体速度越大、质量越大，动能就越大 3、动能和势能的转化 （1）动能和重力势能间的转化规律： ①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；
功与能试题（机械类） 一、选择题（30分） （B ）1．如图1所示，质量分别为m 1和m 2的两个物体，m 1＜m 2，在大小相等的两个力F 1和F 2作用下 沿水平方向移动了相同距离．若F 1做的功为W 1，F 2 做的功为W 2，则 （ ） A ．W 1＞W 2 B ．W 1＜W 2 C ．W 1＝W 2 D ．无法确定 （A ）2．关于功率概念，下列说法中正确的是 （ ） A ．力对物体做的功越多，力做功的功率越大 B ．功率是描述物体做功快慢的物理量 C ．从公式P ＝Fv 可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高 D ．当轮船航行时，如果牵引力与阻力相等时，合外力为零，此时发动机的实际功率为零，所以船行驶的速度也为零 （A ）3．起重机以1 m/s 2的加速度将质量为1 000 kg 的货物由静止匀加速地向上提升，若g 取10 m/s 2，则在1 s 内起重机对货物所做的功是 （ ） A ．500 J B ．4 500 J C ．5 000 J D ．5 500 J （A ）4．两物体质量之比为1：3，它们距离地面高度之比也为1：3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为 （ ） A ．１：3 B ．3：１ C ．1：9 D ．9：1 （A ）5．物体做下列几种运动，其中遵守机械能守恒的是 （ ） A ．自由落体运动 B ．在竖直方向做匀速直线运动 C ．匀变速直线运动 D ．在光滑的水平面上做匀速圆周运动 （A ）6．打桩机的重锤质量是250kg ，把它提升到离地面15m 高处，然后让它自由下落，当重锤刚要接触地面时其动能为(取g=10m/s2)： （ ） 图1
《机械制图》考试试题 姓名分数 一、填空题（１０分） 1. 比例分为（）比例、（）比例、（）比例等三种。其中为看图方便， 尽可能采用（）比例。 2. 标注尺寸由（）、（）和（）三个要素组成。 3. 在标注尺寸时，应做到（）、（）、（）和合理。 4、机件的图形是用各种不同图线画成的，其中可见轮廓线用（）线画，不可见轮廓线用（）线画， 尺寸线和尺寸界线用（）线画，而中心线和对称中心线则用（）线画。 5、三视图之间的投影对应关系可以归纳为（）、（）长对正。（）、（）高平齐。（）、 （）宽相等。 二、选择题（１０分） 1. 一张完整装配图的内容包括：（1）一组图形；（2）（）；（3）必要的技术要求；（4）零件序号和明细 栏；（5）标题栏。 A、正确的尺寸 B、完整的尺寸 C、合理的尺寸 D、必要的尺寸 2. 看装配图的第一步是先看（） A、尺寸标注 B、表达方法 C、标题栏 D、技术要求 3. 零件图的技术要求的标注必须符合（）的规定注法。 A工厂 B行业 C部颁 D国家标准 4. 零件图中注写极限偏差时，上下偏差小数点对齐，小数点后位数（），零偏差必须标出。 A不相同 B相同 C相同不相同均可 D依个人习惯 5. 局部剖视图用（）为剖与未剖部分的分界线。 A粗实线 B细实线 C细点划线 D波浪线 6. 绘制零件图对零件进行形体分析，确定主视图方向后，下一步是（） A、选择其他视图，确定表达方案 B画出各个视图 C选择图幅，确定作图比例 D安排布图，画基准线 7. 在机件的三视图中，机件上对应部分的主左视图应（） A长对正 B高平齐 C宽相等 D高相等 8. 三视图的投影规律是（） A长相等高相等宽相等 B长对正高对正宽对正 C 长对正高平齐宽相等 D长相等高平齐宽对正 9. 国标规定，外螺纹的大径应画（） A点划线 B粗实线 C细实线 D虚线 10. 国标规定螺纹的牙顶用（）画出 A虚线 B细实线 C点划线 D 粗实线 三、判断题（10分） （）1、一张完整的装配图的内容包括：一组图形、必要的尺寸、必要的技术要求、零件序号和明细表、标
2012-2013学年度八年级第二学期物理单元达标测试卷（四）《功和机械能》《简单机械》（时间45分钟） 一、单项选择题（本题7小题，每小题3分，共21分） 1、图1所示的四种情形中，人对物体做功的是：（） 图1 A.搬而未起 B.举着杠铃静止不动 C.用力拉着小车水平前进 D.提着水桶水平行 2、下列关于功率的说法中，正确的是（） A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功时间越短，功率越大 C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，功率越大 3、甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把质量相同的物体匀速升高相同的高度，两者相比，甲升降机（） A．做的总功较少 B．做的总功较多 C．提升重物做的有用功较少 D．提升重物做的有用功较多 4、荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小娟同学荡秋千时，从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小娟的（）A．重力势能一直减小 B．动能一直增大 C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大 5、下列器械中属于费力杠杆的是（） A、开啤酒瓶盖的开瓶器 B、剥核桃壳的核桃钳 C、钓鱼者手中的鱼杆 D、撬钉子的钉锤 6、李玲玲同学用水桶从水井中提水搞清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（） A．对桶所做的功是有用功 B．对水所做的功是额外功 C．对水所做的功是有用功 D．对水所做的功是总功 7、如图2所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（） A．动滑轮的质量越大，机械效率越高 B．拉起的物体质量越大，机械效率越高 C．拉起物体的速度越大，机械效率越高 D．物体被拉起的越高，机械效率越高图2 二、填空题（本题7小题，每小题3分，共21分） 8、用定滑轮匀速提升重为400N的物体，所用拉力为500N，物体升高的高度为2m，所用时间为5s。此过程中，有用功为 J，拉力做功的功率为 W，定滑轮的机械效率为。
《机械设计》试题（一） 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B 】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹，自锁性能最好的是【D】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B 】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D 】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力
《机械制图》课程试题库（中专） 第一章制图基本知识与技能 一、填空题 1、机械制图当中基本图幅有哪五种 A0 、 A1 、 A2 、 A3 A4 其中A4图纸幅的尺寸为 210×297 。 2、机械制图当中常用的线型有粗实线、细实线、虚线等，可见轮廓线采用粗实线，尺寸线，尺寸界线采用细实线线，轴线，中心线采用细点画线。 3、机械制图当中的汉字应写成长仿宋体。 *4、图样中的尺寸以㎜为单位。 5、在标注直径时，在数字前面应该加φ，在标注半径时应在数字前加 R 。 6、尺寸标注由尺寸界线、尺寸线和尺寸数字组成。 7、在标注角度尺寸时，数字应水平书写。 ★8、机械制图中通常采用两种线宽，粗、细线的比率为 2：1 。 9、线性尺寸数字一般应注写在尺寸线的上方或左方。 ★10、平面图形中所注尺寸按作用分为定形尺寸和定位尺寸。 二、选择题 1、下列符号中表示强制国家标准的是（ C ）。 A． GB/T B． GB/Z 2、不可见轮廓线采用（ B ）来绘制。 A．粗实线 B．虚线 C.细实线 3、下列比例当中表示放大比例的是（ B ） A．1：1 B． 2：1 ：2 4、在标注球的直径时应在尺寸数字前加（ C ） A．R B．ΦΦ 4、下列比例当中表示缩小比例的是（ C ） A．1：1 B． 2：1 ：2 5、机械制图中一般不标注单位，默认单位是（ A ） A．㎜ B．㎝ 6、下列尺寸正确标注的图形是( C ) 7、下列缩写词中表示均布的意思的是（ C ） A．SR B． EQS 8、角度尺寸在标注时，文字一律（ A ）书写 A．水平 B．垂直 C.倾斜 9、标题栏一般位于图纸的（ A ） A．右下角 B．左下角 C.右上角 三、判断题 1、国家制图标准规定，图纸大小可以随意确定 ( × ) 2、比例是指图样与实物相应要素的线性尺寸之比。( × ) 3、2：1是缩小比例。( × )
滚动测试(五) 简单机械功和机械能 (时间：45分钟满分：100分) 一、选择题(每题4分，共32分) 1．(2013·铜仁)下列测量工具没有利用杠杆原理的是( ) A．弹簧测力计B．杆秤 C．台秤 D．托盘天平 2．(2015·漳州)如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是( ) A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G C．F1＝F2＝F3＝G D．F1＞F2＝F3＝G 3．(2015·宿迁)如图，一木块从斜面上匀速滑下，下列说法正确的是() A．木块只受到重力和斜面的支持力 B．下滑过程中，木块的重力势能转化为动能 C．下滑过程中，木块的重力势能转化为内能 D．下滑过程中，木块的机械能保持不变 4．(2015·泸州)如图所示，斜面高为1 m，长为4 m，用沿斜面向上大小为25 N的拉力F，将重为200 N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是( ) A．木箱受到重力做功的大小为800 J B．木箱受到斜面摩擦力做功大小为100 J C．木箱受到合力做功的大小为125 J D．木箱受到斜面的支持力做功大小为200 J 5．(滚动考查热机)(2015·盘锦)下列有关内能利用的说法正确的是( ) A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 B．通过技术改进，热机效率可达100% C．各种形式的能量都可以相互转化 D．热机的工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程 6．(滚动考查摩擦力)(2015·荆州)如图所示，婷婷同学用12 N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2 m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B相对于地面静止，弹
《机械制图》试题 使用教材：机械制图试题范围：全册 出版社：天津科学技术出版社版次：第1版 学校名称：平凉理工中等专业学校 一、单项选择题 1. 机械图样中可见轮廓线采用（）线型。 A．细实线 B.粗实线 C．细虚线 D．波浪线 2.下列四种说法中，正确的是（） A. AB是正垂线，BC是铅垂线，CD是正平线 B. AB是侧平线，BC是正平线，CD是一般位置直线 C. AB是侧平线，BC是正平线，CD是正平线 D. AB是正垂线，BC是铅垂线，CD是一般位置直线 3.基准是（） A.一些特殊的线条 B.标注尺寸的尺寸线 C.标注尺寸的起点 D.标注尺寸的尺寸界限 4.下图中选出正确的剖视图（） 5.向视图的名称（） A．可标注 B．必须标注 C．不能标注 D．可不标注6．内、外螺纹连接的画法用（）表示
A. 剖视图 B. 断面图 C. 局部视图 D. 向视图 7. 重合断面图画在（） A．视图的轮廓线以外 B．剖切线的延长线上 C．按投影关系配置 D．视图轮廓线以内 8.三视图中所使用的投影法是（ ） A.斜投影法 B.正投影法 C.中心投影法 D.平行投影法 9.机械制图中，A1幅面是A2幅面的（）倍。 A.4 B. 2 C. 1 D. 8 10.下列四种说法中，选择一种正确答案（） A. A下B上，C右D左 B. A上B下，C右 D左 C. A下B上，C左D右 D. A上B下，C前D后 二、判断题 （）1.对称中心线用粗实线。 （）2.半圆或者小于半圆的圆弧应标注圆的直径。 （）3.表达机件内部形状的视图是剖视图。 （）4.在三视图尺寸标注时，圆的直径一般注在投影为非圆的视图上。（）5.组合体的尺寸包括定形、定位、总体尺寸。 （）6.向视图是基本视图。 （）7.断面图是剖视图。 （）8.点的投影永远为点。
新课标八年级物理第十一章《功和机械能》单元测试题及答案 1.小均用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m ，他用250N的拉力拉了10s，下列说法正确的是 A．有用功为200J B．额外功为500J C．动滑轮的机械效率为75% D．小均的功率为200W 2.如图9所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横 杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离后分别从杆的上、下 方通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力。则运动员 ( ) A.起跳上升过程中，重力势能转化为动能 B.匀速滑行时，人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力 C.以滑板为参照物，运动员始终是静止的 D.由于惯性，人越过杆后仍将落在滑板上 3.如图10所示，不计滑轮的重力和摩擦，F A和F B都为100牛， 则G A＝_____牛；G B＝_____牛。若物体A在2秒内被匀速提高了1米， 则力F A做功的功率为_______瓦。在物体A上升过程中，它的动能将_____ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 4.下列说法正确的是 A．功率越大的机械做功越快 B．机械效率越高的机械做 功越多 C．机械效率越高的机械做功越快 D．功率越大的机械做功 越多 5.如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼．已知扶梯以1m／s的速度匀速上行．则扶梯对他做的功是____J，对他做功的功率是______W，小华的机械能将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)． 6.两个滑轮完全相同，其重力均为20N．分别用如图5所示的两种方 式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重， 则下列判断正确的是
力学三简单机械、功和能 中考热难点专题 【典型例题】 （一）信息给予专题 [例1] 如图1所示，甲、乙为质量不等的、由同种材料做成的两个实心球，球的密度大于水的密度，，当两球都浸没在水中时，杠杆处于平衡状态，那么当把两个球都放在空气中时，杠杆将（） A. 仍然平衡 B. 杠杆右端下沉 C. 杠杆左端下沉 D. 条件不足，无法判断 图1 考查目的及解题思路：该题考查的知识包括物体受力分析，浸在液体内受到浮力大小的计算，杠杆的平衡条件和密度的知识，考查的能力是分析、判断、综合物理知识的应用能力，题设条件是质量不等、同种材料的两个实心球挂在杠杆两端，且都放入水中而平衡，分析物体受力，运用杠杆平衡条件，找到两 者间重力的关系，再讨论将它们取出就迎刃而解了。 解：设杠杆左端绳子对甲球的拉力为FA，甲球重力为，甲球受浮力为；设杠杆右端绳子对 乙球的拉力为，乙球重力为，乙球受浮力为。根据物体平衡条件、浮力公式，则有 ，即 因为 所以① 同理，对乙球② 根据杠杆平衡条件有
所以③ 由于甲球、乙球由同种材料制成，则，两边同时消去，则 ④ 依④式正是将杠杆两端的甲球、乙球放入空气中的情况，则仍平衡，所以题目最后答案应选A。 答案：A [例2] 差动滑轮是工厂或建筑工地常用的一种起重工具，它跟普通的滑轮组不同，如图2所示，它由两个同轴的半径各为R和的带齿的A、B定滑轮及一个动滑轮构成，绕在滑轮上的也不是普通的绳而是铁链条。当用力F沿图示方向拉动一侧铁链时，可使重物上升；与此同时套在定滑轮B上铁链条被放了下来，使重物下降。若停下来不拉动铁链条，轮子也不会倒转，重物不会自动下落（技术上要做到这一点不困难）。求A、B定滑轮转动一周时，其可使重物上升距离为多大？若重物所受重力为G，则使重物上升时，拉力F的大小至少应为多大？（不计轮的重力及摩擦） 图2 考查目的及解题思路：该题为典型信息给予类试题通过文字信息给出了差动滑轮的结构特点，从而考查了两方面知识：一是数学上圆周长的计算和动滑轮上升高度为一侧绳子运动距离的1/2；二是应用功的原理。对于这样一个结构、原理尚不十分清楚的简单机械，只要用功的原理，搞清楚动力与阻力作用点移动距离的关系，求出省多少力就容易了。此装置是由两个同轴的半径不同的定滑轮和一个动滑轮组成的简单机械。它们由一条首尾相连的铁链条将它们组合在一起（不同于过去组装滑轮组的绳子，有首、尾两端）。从图中分析不难看出，当铁链条沿F方向向下运动时，另一侧铁链条要上升，造成总效果是重物上升这样只要找出力F移动的距离和重物上升高度的关系，求出动力做的功和机械对重物做的功，利用功的 原理就可求出F的大小。 解：使图中铁链条M点向下受力而移动，当定滑轮A转动一周时，B也转动一周，对滑轮一边铁链条上升，另一边下降，则重物升高的高度为 此时铁链条某点M运动的距离为