简单机械竞赛汇编-学生用

小学科技创新知识竞赛简单机械原理与应用简介小学科技创新知识竞赛是一个旨在培养孩子科学素养和创新能力的活动。

机械原理是科技创新的基础，掌握简单机械原理对于小学生参赛至关重要。

本文将介绍一些常见的简单机械原理及其应用。

一、杠杆原理杠杆是一种简单机械，由一个支点和两个力臂组成。

杠杆原理表明，当杠杆平衡时，左力臂上的力乘以左力臂长度等于右力臂上的力乘以右力臂长度。

这个原理在我们日常生活中有丰富的应用，比如剪刀、推车等。

二、滑轮原理滑轮是一个带有凹槽的圆轮，可以改变力的方向和大小。

滑轮原理表明，拉力和提力成正比例，可以通过改变滑轮数量来改变力的大小。

滑轮在吊车、风拉机等设备中得到广泛应用。

三、斜面原理斜面是一个倾斜的平面，可以减小推动物体所需的力。

斜面原理表明，推力与斜面摩擦力和斜面角度有关，斜面越长，摩擦力越小，所需推力越小。

这个原理在坡道、滑梯等场景中有实际应用。

四、齿轮原理齿轮是一种通过咬合齿形来传递运动和力的装置。

齿轮原理表明，齿轮的大小和齿数决定了转速和扭力的变化。

通过组合不同大小的齿轮，我们可以改变机器的速度和力的大小。

齿轮在自行车、钟表等中得到广泛应用。

五、螺旋原理螺旋是一种带有斜线齿的圆柱体，可以将转动运动转化为直线运动。

螺旋原理表明，当螺旋转动时，齿轮会沿着螺旋线上升或下降。

螺旋在升降机、螺旋桨等设备中得到广泛应用。

六、摩擦力原理摩擦力是物体之间由于接触而产生的阻碍相对滑动的力。

摩擦力原理表明，摩擦力大小与物体表面粗糙程度和受力压力有关。

通过减小物体表面的摩擦力，我们可以提高机器的效率和性能。

减震器、滑雪板等都利用了摩擦力原理。

七、浮力原理浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力。

浮力原理表明，浮力等于被液体或气体排开的体积乘以液体或气体的密度。

浮力可以使物体浮在液体或气体中，这个原理在潜水、气球等中得到应用。

结论机械原理是科技创新的基础，通过学习和应用简单机械原理，小学生可以提高科学素养和创新能力。

机械工程学科竞赛题目机械工程是一门研究物体运动和力的学科，是工程学中的重要分支。

在机械工程学科竞赛中，参赛者需要展示他们的机械设计能力、问题解决能力和创新思维。

本文将围绕机械工程学科竞赛题目展开讨论，并介绍一些常见的竞赛题目类型。

一、设计题1. 设计一个可以自动检测和清理管道的机器人。

要求：机器人需要能够自主地进入管道，检测并清理污垢，并能够在不同直径和弯曲管道中操作。

2. 设计一种新型的节能风力发电机。

要求：发电机需要能够在低风速环境下高效转化风能，并具备可靠性和稳定性。

二、问题解决题1. 通过重力滑轮系统实现重物的高效运输。

问题描述：设计一个结构简单、成本低廉的重力滑轮系统，实现对重物的快速、高效运输。

2. 设计一种减震系统，减少地震对建筑物的破坏。

问题描述：在地震发生时，建筑物会受到巨大的冲击力，从而导致崩塌或损坏。

设计一种有效的减震系统，减少地震对建筑物的破坏程度。

三、创新思维题1. 设计一种可以在远程操控的环境下完成危险工作的机器人。

要求：机器人需要能够在高温、高压、辐射等危险环境下进行工作，并能够通过遥控操作实现。

2. 设计一种能够自动识别和收集垃圾的智能垃圾桶。

要求：垃圾桶需要能够自动识别不同类型的垃圾，并有能力自动收集和分类处理。

以上仅为机械工程学科竞赛题目的一部分示例，实际竞赛题目可能更具体和复杂。

参赛者需要通过对机械原理和相关知识的深入理解，结合创新思维和工程实践，展示出优秀的解题能力。

机械工程学科竞赛的目的是促进学生对机械工程的学习和研究，并培养他们的团队合作能力和解决问题的能力。

通过参与竞赛，学生可以深入了解机械工程领域的前沿技术和发展趋势，拓宽视野，提高自己的专业素养。

总结：机械工程学科竞赛题目涵盖了设计、问题解决和创新思维等多个方面。

参赛者需要结合机械工程知识和实践经验，给出切实可行的解决方案。

竞赛不仅考验参赛者的专业能力，还要求他们具备团队协作和沟通能力。

通过积极参与机械工程学科竞赛，学生可以提高自己的综合素质，为未来的学业和职业发展打下坚实的基础。

- 1 - 简单机械竞赛练习卷1、如图5所示，甲、乙两位同学做如图所示的“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧“拉”。

若凳子下表面各处的粗糙程度相同，且在乙端的凳面上放四块砖，则下列判断正确的是 （ ）A 、凳子向甲方移动B 、凳子向乙方移动C 凳子原处不动D 、凳子向体重大的同学一方移动2、如图6所示，质量分布均匀的细杆水平放置，支座A 在杆重心的右侧，杆的右端被位于其上面的支座B 顶住。

现在杆的左端C 处施加一个向下的作用力，则 （ ）A 、A 、B 两处的弹力均增加，且△F A =△F B B 、A 、B 两处的弹力均增加，且△F A >△F BC 、A 处的弹力减小，B 处的弹力增大，且|△F A |>△F BD 、A 处的弹力增大，B 处的弹力减小，且△F A >|△F B |3、如图9 所示，某轻质杆AOB 可绕O 点在竖直平面内转动，且OA 与OB 的夹角始终保持不变，A 端通过细绳系一质量为1千克的秤盘，B 端固定一平衡球。

当秤盘中不放物品时，OA杆恰好成水平，OB 杆与竖直方向夹角为α（α=30°）；当秤盘中放入一物体时，OB 与竖直方向的夹角增大了60°那么该物体的质量为（ ）A 、1千克B 、2千克C 、3千克D 、4千克4、如图18 所示，七块完全相同的砖块按照图示的方式叠放起来，每块砖的长度均为L ，为保证砖块不倒下，6号砖块与7号砖块之间的距离S 将不超过 （ ）A 、1531LB 、2LC 、25LD 、47L 5、如图19所示，传送带的速度恒为0.1米/秒，转轮A 和B 的大小不计，AB=1.2米（即传送带的总长度为2.4米）。

某偷油老鼠跳到A 点，并以相对传送带0.3米/秒的速度向B 点爬去，到达B 点后立即回头仍以相对传送带0.3米/秒的速度返回A 点。

回到A 点后，该老鼠将再次向B 点爬去，到达B 点后再次返回……如此反复下去，且老鼠相对传送带的速度始终为0.3米/秒。

机器人竞技场在动手做中学习技术，在试验当中寻求创新，小小电动机器人会牵着你步入技术学堂，从拧螺丝起步，踏踏实实做，你才会理解引人入胜的技术世界是怎样诞生的，而从中感悟到技术之魅力。

比赛规则一、机器人折返跑（适用于小学组）1．设计和制作一个行走机器人，在折返行走中依次将两边的9个标志击倒，完成任务的速度越快越好。

机器人可以用任何传动方式进行行走。

2．必须使用赛场提供的材料，提供的材料为“创意模型”一套（其中没有圆盘），其它易于加工的材料若干。

裁判有权没收一切自带的材料。

3．电源规定为2节A3电池，型号不限，赛场不提供电池，需自备。

工具自备，不能自带电动工具。

4．制作时间为2小时。

时间到，机器人将由裁判封存，直到比赛时方可取回。

5．制作时间内允许在场地上试验，但必须听从裁判的安排。

6．行走机器从起点出发，去撞击第一个圆柱。

第一个圆柱击倒后，可以用手调整机器方向，但必须使其在折返区域，然后再去撞击第二个圆柱。

如此，依次将9个圆柱击倒，比赛结束。

7．必须依次击倒圆柱，如有跳序，则此次击倒不算，并将机器放回折返区域再继续。

如没有击倒圆柱，则放回折返区域再继续。

8．比赛时间不超过2分钟。

允许比赛二轮，须连续进行。

9．评分：1）如9个圆柱全部击倒，则以完成任务的速度排序。

2）如在规定时间内圆柱没有全部击倒，则以击倒圆柱的个数排序。

3）以成绩最好一轮为最终得分。

10．场地图：圆柱直径3cm，高为20 cm，纸质，空心。

两圆柱间距为30 cm。

二、横杆投弹机器人（适用于小学组）1．制作一个能爬横杆的机器人，并能够在终点处自动投弹。

2．除投弹装置外，必须使用赛场提供的材料，提供的材料为“创意模型”一套，其它易于加工的材料若干。

裁判有权没收一切自带的材料。

3．电源规定为2节A3电池，型号不限，赛场不提供电池，需自备。

工具自备，不能自带电动工具。

4．投弹装置可以事先做好，材料不限。

5．制作时间为2小时。

时间到，机器人将由裁判封存，直到比赛时方可取回。

初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题（温馨提示：题目的编排顺序遵循由易到难的原则，使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练；如有疑难问题，可与编者交流：QQ 16173689420）1、一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，人对绳的拉力为300N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，求：（1）此过程中的有用功（2）拉力F做功的功率；（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。

解析：（1）提升工人和保洁器材做的功为有用功：W有=Gh=（60kg+20kg）×10N/kg×10m=8000J（2）将整个装置看作一个整体，那么三段绳子都受力，已知拉力为300N，则整个装置的总重为：F=3×300N=900N；拉力F做的功即为总功：W总=Fs=300N×30m=9000J；拉力做功功率：P= W/ t=9000/60s=150W（3）滑轮组的机械效率：η= W有/ W总=8000J/9000J≈88.9%答案：（1）此过程中的有用功为8000J；（2）拉力F做功的功率为150W；（3）滑轮组的机械效率为88.9%．2、随着城市的建设规划，衢州城内出现许多高层建筑，电梯是高层建筑的重要组成部分．某电梯公寓的电梯某次在竖直向上，运行的过程中，速度随时间变化的情况如图所示，忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力，向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力，电梯箱和乘客的总质量为600kg，（g=10N/kg）．求：（1）电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少？拉力F1做了多少功？（2）电梯在前4秒作匀加速运动，如果匀加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值，且在匀加速阶段，电动机的拉力F2做了11520J的功；求匀加速阶段电动机拉力F2的大小？（3）电梯开始向上运动后经过64s，电动机的拉力的平均功率是多大？解析：（1）电梯匀速阶段V1﹦0.8m/s，t1﹦60s，电梯在匀速运动阶段上升的高度h1=V1t1=0.8m/s×60s﹦48m；拉力F 1做功W 1=F 1h 1﹦6000N×48m﹦2.88×105J ；（2）匀加速阶段的平均速度v 2﹦（0.8m/s+0)/2﹦0.4m/s ； 匀加速阶段电动机拉力F 2﹦W 2/ S 2=11520J/0.4×4m﹦7200N ； （3）W=W 1+W 2=2.88×105J+11520J=299520J ；电动机的拉力的平均功率是P= W/ =299520J/64s=4680W ；答案：（1）电梯在匀速运动阶段上升的高度h1为48m ，拉力F 1 做了2.88×105J ；（2）匀加速阶段电动机拉力F 2的大小7200N ；（3）电动机的拉力的平均功率4680w 。

简单机械竞赛题一g取10牛顿/千克姓名_________班级_________1、室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。

根据图1 是垃圾桶的结构示意图可确定：（）A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C.桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆D.桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆2、小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体的位置应在（）A.磁体的重心处B.磁体的某一磁极处C.磁体重心的北侧D.磁体重心的南侧3、图1a是一个指甲刀.(1)这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的? 它们的支点各在哪里? (2)小明的指甲刀有图a 和图b两种组装方式。

请分析哪种组装方式更合理。

4、图3为工人师傅用手推车运送纯净水的图片，对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断，下列说法中正确的是( ) A．图甲的方法比较省力B．图乙的方法比较省力C．图甲和图乙两种方法所用力的大小相等D．无法判断5、在0℃时，将两根长度和质量相等的均匀铜棒和铁棒连接在一起，并将支点放在接头处刚好平衡，如图4所示，当温度升高数百摄氏度时，能观察到的现象是（）Ａ．仍能保持水平方向平衡Ｂ．左端向上翘起，右端向下降低；Ｃ．右端向上翘起，左端向下降低；Ｄ．以上三种现象均可能6、地面上有一条大木杆，抬起A端需用力300牛，抬起B端需用力200牛。

这条木杆的_________端较粗，整个木杆的重量（所受的重力）为_________牛。

7、在图5中，ＡＢ、ＣＤ分别表示质量均匀、形状相同的两块长方形木板，它们的重均为Ｇ，长为Ｌ，分别可绕各自的支点Ｏ１、Ｏ２自由转动，且ＡＯ１∶Ｏ１Ｂ＝ＣＯ２∶Ｏ２Ｄ＝2∶1，现将一根每节重为Ｐ，长度超过Ｌ的链条ＭＮ悬挂在两板的Ｂ端和Ｄ端，当两木板的Ｂ、Ｄ两端相距Ｌ／2时，两木板恰好保持水平平衡，则该链条共有节组成．若将两木板距离增大为Ｌ时，ＡＢ板将（填：“绕Ｏ１顺时针转动”，“仍保持水平平衡”或“绕Ｏ１逆时针转动”）．8、小华用一根长6米、半径7.5厘米的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机（如图6所示）。

智才艺州攀枝花市创界学校竞赛试题汇编—简单机械和功一、选择题〔91年第一届〕4．自制一个密度秤；其外形和杆秤差不多，装秤钩的地方吊着一个铁块，秤砣放在A处时秤杆恰好平衡，如下列图。

把铁块浸没在待测密度的液体中，挪动秤砣，便可直接在杆上读出液体的密度。

以下说法中错误的选项是〔〕．A．密度秤的刻度零点在A。

B．秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边。

C．密度秤的刻度都在A点的右侧。

答案：C〔92年第二届〕14．为了防止秤杆损坏，制秤时在秤杆两端各包上质量相等或者相近的两块小铜片。

如今秤杆一端的铜片脱落丧失，主人怕影响秤的准确性，把另一端的铜片也取了下来。

用这样的杆秤来称量，结果是[]A．称量时的读数比实际质量大B．称量时的读数比实际质量小C．不管两铜片的质量是否完全相等，都可以恢复秤的准确性D．只有在两铜片的质量完全相等的情况下，才能恢复秤的准确性答案：A〔94第四届〕7．列车上有出售食品的手推车〔如图6所示〕。

假设货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是______〔写出字母〕；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______，手推车可以视为______力杠杆。

答案：C；B；〔95第五届〕2．假设把掉在地面上的物理课本捡回桌面，根据你平时对物理课本质量及桌面的高度的观察与理解，估算人手克制课本所受重力所做的功约为[]A．0.l焦B．10焦C．1焦D。

0.01焦。

答案：C〔95第五届〕3．秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。

因此秤杆上的刻度应[]A．是均匀的。

B．从提纽开场向后逐渐变密。

C．从提纽开场向后逐渐变疏。

D．与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能。

答案：A〔96第六届〕9．拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是为了[]A．进步传动机械的效率。

B．节燃料。

C．增大拖拉机的牵引力。

D．进步柴油机的功率。

答案：C〔97第七届复〕4．如下列图，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力：[]A．218牛B．220牛C．210牛D．236牛答案：C〔99第九届〕10．山间公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车：A．进步功率B．进步机械效率C．减小所需的牵引力D．减小所需的功。

大同杯物理竞赛专题汇编——简单机械1.如图所示，三根长度均为L 的轻绳分别连接于C 、D 两点，A 、B 两端悬挂在水平天花板上，相距为2L 。

现在C 点悬挂一个质量为m 的重物，为使CD 绳保持水平，在D 点应施加的最小作用力为( ) A ．mg B ．√3/3mg c ．1/2mg D ．1/4mg2. 如图所示，光滑均匀细棒CD 可以绕光滑的水平轴D 在竖直平面内转动，细杆AB 也可以绕光滑的水平轴B 在竖直平面内转动，CD 棒搁在A 点上并与AB 杆在同一竖直平面内，B 、D 在同一水平面，且BD=AB 。

现推动AB 杆使CD 棒绕D 点沿逆时针方向缓慢转动，从图示实线位置转到虚线位置的过程中，AB 杆对CD 棒的作用力 ( ) A ．减小。

B ．不变。

C ．增大。

D ．先减小后增大。

3.图(a)所示的是一把杆秤的示意图，O 是秤杆的悬点，使用该秤最多能称量5千克的重物。

小王用一个相同的秤砣系在原来的秤砣下面，采用“双秤砣法”去称量7千克的重物时，秤上的示数为3千克，如图(b)所示。

那么当只挂一个秤砣时，该秤零刻度线的位置应该在____（选填“O 点”、“O 点的右侧”或“O 点的左侧”）。

若采用“双秤砣法”，则利用该秤最多能称量____千克的重物。

4.如图所示，劲度系数为k 1的轻质弹簧A 一端固定在地面上并竖直放置，质量为m 的物块压在弹簧A 上，用一细绳跨过定滑轮，一端与m 相连，另一端与劲度系数为k 2的轻质弹簧B 相连。

现用手握住弹簧B 的右端使其位于c 点时，弹簧B 恰好呈水平且没有形变，将弹簧B 的右端水平拉到d 点时，弹簧A 恰好没有形变。

已知：K 2<K 1,则c 、d 之间的距离为（ ）A ．mg k k k k 2121+ B ．mg k k k k 2121-C ．21k k mg +D ．21k k mg -5. 如图所示为某磅秤的结构示意图，物体W 放在平台上，物体以及平台的重量由刀口A 和E 分担，并通过由DF 、FC 、BG 、GO 、OQ 等轻质硬杆组成的杠杆组（自重不计）的作用由Q 处悬挂的砝码表示出来。

校园里的小机械知识竞赛
在校园里举办一场小机械知识竞赛，不仅能够激发学生们对机械领域的兴趣，还能提高他们的动手能力和创新思维。

以下是一篇关于校园小机械知识竞赛的作文。

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**校园里的小机械知识竞赛**
在一个阳光明媚的下午，我们学校举办了一场别开生面的机械知识竞赛。

这场竞赛吸引了许多对机械充满好奇心的学生，他们渴望在这个平台上展示自己的知识和技能。

竞赛分为两个部分：理论知识测试和实际操作比赛。

在理论知识测试中，学生们需要回答关于机械原理、机械设计和机械制造的问题。

这些问题既有基础的机械知识，也有深入的专业问题，考验着学生们的机械理论水平。

实际操作比赛则更加激动人心。

学生们需要利用提供的材料和工具，完成指定的机械组装任务。

这不仅考验了他们的动手能力，还考验了他们的创新思维和团队协作能力。

在紧张而有序的比赛中，学生们展现出了惊人的创造力和解决问题的能力。

最终，经过激烈的角逐，几位表现出色的学生获得了奖项。

但更重要的是，所有参与竞赛的学生都获得了宝贵的经验和知识。

他们对机械的理解更加深入，对机械的热爱也更加浓厚。

这场小机械知识竞赛不仅丰富了学生们的课余生活，也为他们提供了一个展示自我、学习交流的平台。

我相信，通过这样的活动，学生们能够更好地了解机械，激发他们对机械领域的探索兴趣，为将来的学习和职业生涯打下坚实的基础。

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通过这样的竞赛，学生们不仅能够学习到机械知识，还能在实践中提升自己的技能，培养团队合作精神和创新能力，为未来的学习和工作奠定基础。

1.废旧电池有偿智能回收箱废旧电池有偿智能回收箱是利用太阳能为系统提供工作电能，实现废旧电池有偿回收智能化管理的装置。

白天，废旧电池有偿回收箱上的太阳能电池板将太阳能转换成系统工作所需的电能，并且在电量充足的情况下将多余的电能储存在蓄电池里，使系统在夜间和阴雨天也能够正常的运行。

单片机及其它电路工作所需要的电压是经过降压和稳压模块电路得到的。

当红外检测装置检测到人靠近回收箱时，单片机开始工作：首先将控制电池投放口的挡板打开，投放废旧电池者选择老年、中青年、儿童按键，若没有按键就直接投放电池，系统默认为中青年人群。

投放废旧电池，系统计数，然后结合投放的数量、投放者的人群所属从箱体内部弹出不同的礼物，至此系统完成工作。

为了防止非金属的物体投进箱子，在投放电池的入口处安装了金属检测装置：如果投入的是金属，光电计数器的所接收到的信号是有效的，计数器将正常计数，单片机将有效的计数通过数码管显示出来。

如果投入的是非金属物质（如生活垃圾等）则计数器不计数，并且蜂鸣器报警提示2.晃动发电遥控器本作品在是现存的红外遥控器基础之上，通过对电源部分加以改进，制作和设计出来的，具有不用电池，真正零排放等优点，是更加绿色、环保的遥控器。

为提高电能转化率电能转换部分选用空心螺线圈内部放入自由活动的磁铁，可以搞笑的将动能转换为电能，电能转换部分发出的电经过一个集成DC-DC升压模块将电压转换为遥控器的正常工作电压，最终电能存储到一个大容量的电解电容内，可以高效的将电能存储和释放。

3.家用光伏并网发电随着未来的碳成本越来越高，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，碳减排的压力不断上升，意味着清洁能源的前景会看好，而现在主要的清洁能源风能、现代生物质能和太阳能中，太阳能的发展前景最为看好。

但是现已安装的家庭光伏设备太阳能利用效率低下，对蓄电池充电模式单一照成蓄电池使用寿命大大缩短，采用工频变压器设备体积增大，不利于携带，逆变出来的220V 交流电正弦波形失真系数大，对电机类的负载损耗严重。