复习专题——简单机械知识点归纳（word）
一、简单机械选择题
1．人直接用F1的拉力匀速提升重物，所做的功是W1；若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2，所做的功是W2（）
A．F1一定大于F2B．F1一定小于F2
C．W2一定大于W1D．只有F2大于F1，W2才大于W1
【答案】C
【解析】
【详解】
AB．直接用F1的力匀速提升重物，则
F1=G，
使用滑轮匀速提升该重物，由于滑轮种类不清楚，F2与G的大小关系不能判断，则无法比较F1与F2的大小．故A、B均错误；
CD．直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是：
W1=W有用=Gh；
使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即
W有用=Gh；
但由于至少要克服摩擦力做额外功，故
W2=W有用+W额外，
则
W2＞W1，
故C正确、D错误。
故选C。
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．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是（）
A．有用功一定是150J B．总功一定是250J
C．动滑轮重一定是100N D．拉力大小一定是125N
【答案】D
【解析】
【分析】
知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh求对物体做的有用功；
又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计绳重和摩擦，额外功W额=G轮h，据此求动滑轮重；
不计摩擦和绳重，根据F=1
n
（G物+G轮）求拉力大小．
【详解】
对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，对物体做的有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，
由η=W
W
有
总
，得：W总=
W
η
有=
150
60%
J
=250J，因此，W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不
计绳重和摩擦，W额=G轮h，所以动滑轮重：G轮=W
h
额=
100
1
J
m
=100N，拉力F的大小：
F=1
3
（G物+G轮）=
1
3
（150N+100N）=
250
3
N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数
n=2，对物体做的有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，由η=W
W
有
总
，得：W总
=W
η
有=
150
60%
J
=250J，所以W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W额=G轮
h，因此动滑轮重：G轮=W
h
额=
100
1
J
m
=100N，拉力F的大小：F=
1
2
（G物+G轮）=
1
2
（150N+100N）=125N；由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，故A、B、C都正确；但拉力不同，故D错．
故选D．
4．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是
A．加快上山时的速度
B．省力
C．减小对物体的做功
D．工作中养成的生活习惯
【答案】B
【解析】
斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力．
挑物体上山，其实就是斜面的应用，走S形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力．
故选B．
5．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是
A．杠杆仍能平衡
B．杠杆不能平衡，右端下沉
C．杠杆不能平衡，左端下沉
D．无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】
原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD，
根据杠杆的平衡条件可得：m A gOC=m B gOD，由图示可知，OC＞OD．所以m A＜m B，
当向支点移动相同的距离△L时，两边的力臂都减小△L，此时左边为：m A g（OC﹣△L）=m A gOC﹣m A g△L，
右边为：m B g（OD﹣△L）=m B gOD﹣m B g△L，由于m A＜m B，所以m A g△L＜m B g△L；所以：m A gOC﹣m A g△L＞m B gOD﹣m B g△L．
因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜．
故选C．
6．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为
40N，斜面长2m、高1m.（g取10N/kg）.下列说法正确的是（）
A．物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力
B．做的有用功是5J
C．此斜面的机械效率为62.5%
D．物体受到的摩擦力大小为10N
【答案】C
【解析】
A. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；
B. 所做的有用功：W有用＝Gh＝mgh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，故B错误；
C. 拉力F对物体
做的总功：W总＝Fs＝40N×2m＝80J；斜面的机械效率为：η＝W
W
有用
总
×100%＝
50J
80J
×100%
＝62.5%，故C正确；D. 克服摩擦力所做的额外功：W额＝W总?W有＝80J?50J＝30J，由W
额＝fs可得,物体受到的摩擦力：f＝
s
W
额＝
30J
2m
＝15N，故D错误．故选C.
点睛：（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W＝Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用
功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式η＝W
W
有用
总
计算出机械效率；（4）总功减去
有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额＝fs求出物体所受斜面的摩擦力．
7．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
率相同，即η甲＝η乙．故A符合题意．
8．下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是
A．机械效率越大，做的有用功一定越多
B．功率越大，做功越快
C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功
D．功率小，机械效率也一定低
【答案】B
【解析】
【详解】
A．因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多，故A错误；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故B正确；
C．有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，故C错误；
D．机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，故D错误．
9．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②④
C．只有②③D．只有①④
【答案】B
【解析】
【详解】
由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，不计绳重
与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η=W
W
有
总
=
W
W W
+
有
有额
，额外功相同，提升A物体时滑轮
组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A 物体较重，提升A物体用的拉力较大，故ACD错误，B正确。
10．物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体，滑轮的质量比物体的质量小，若不计绳重及摩擦，提升重物的高度一样，对比如图所示甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是
A．甲更省力，甲的机械效率大
B．乙更省力，乙的机械效率大
C．乙更省力，甲、乙机械效率一样大
D．甲更省力，甲、乙机械效率一样大
【答案】D
【解析】
【分析】
（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh，
1
F G
n G
=+
动
（）；
（2）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．
【详解】
（1）不计绳重及摩擦，拉力1
F G n
G =+动（），由图知，n 甲=3，n 乙=2， 所以F 甲 （2）由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同； 根据W 额=G 轮h 、W 有用=G 物h ，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同， 由100%= ?有用 总 W W η可知，两滑轮组的机械效率相同． 故选D ． 11．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm ，在B 点竖直悬挂4个重均为0.5N 的钩码，当在A 点用与水平方向成30°角的动力F 拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是 A ．杠杆的动力臂为8cm B ．该杠杆为费力杠杆 C ．该杠杆的阻力大小为0.5N D ．动力F 的大小为1.5N 【答案】B 【解析】 【详解】 A 、当动力在A 点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：12OA =1 2 ×4×2cm=4cm ，故A 错误； B 、阻力臂OB ，3×2cm=6cm ＞1 2 OA ，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B 正确； C 、该杠杆的阻力大小为：G =4×0.5N=2N ，故C 错误； D 、根据杠杆的平衡条件，F 1l 1=F 2l 2，G ×OB =F ×1 2 OA ，代入数据，2N×8cm=F×4cm ，解得，F =4N ，故D 错误。 12．如图所示，用一滑轮组在5s 内将一重为200N 的物体向上匀速提起2m ，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则 A ．物体上升的速度是2.5m/s B ．拉力F 大小为400N C ．拉力F 的功率为40W D ．拉力F 的功率为80W 【答案】D 【解析】 【详解】 A ．由s v t = 得体的速度： 2m 0.4m s 5s h v t = == 故A 项不符合题意； B ．图可知，绳子段数为2n =，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力： 11 200N 100N 22 F G ==?= 故B 项不符合题意； CD ．绳子自由端移动的速度： 220.4m s 0.8m s v v ==?=绳物 拉力F 的功率： 100N 0.8m s 80W W Fs P Fv t t = ===?= 故C 项不符合题意，D 项符合题意。 13．皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（ ） A ．为省力，可将用力划浆的手靠近支点 B．为省力，可将用力划浆的手远离支点 C．为省距离，可将用力划浆的手远离支点 D．将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离 【答案】B 【解析】 【分析】 结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆． 【详解】 运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆． 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．AB．为省力，可将用力划浆的手远离支点，故A错误，B正确； CD．为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故CD错误； 14．如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（） A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3 【答案】D 【解析】 【详解】 设物块与地面的摩擦力为f， 第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以F1=f； 第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省 一半力．所以F2=1 2 f； 第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3=2f； 故F2 15．下图所示的工具中，属于费力杠杆的是： A．钢丝钳B．起子 C．羊角锤D．镊子 【答案】D 【解析】 【详解】 动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆，四幅图中只有镊子的动力臂是小于阻力臂的，故应选D。 16．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N．不计绳重及摩擦，此过程中（） A．拉力F甲小于拉力F乙 B．F甲做的功大于F乙做的功 C．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率 D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率 【答案】D 【解析】 【详解】 由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有＝Gh可知W甲有＝W乙有；不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额＝G动h可知W甲额＝W乙额，因为W总＝W有+W额,所以W总甲＝W总乙。A. 由图可知,n1＝ 2,n2＝3，不计绳重及摩擦，则F甲＝（G+G动）＝×（100N+10N）＝55N，F乙＝（G+G 动）＝×（100N+10N）＝36.7N η＝可知,η甲＝η乙，故C不正确；D. 拉力做功的功率P＝,由于W总甲＝W总乙、时间t也相同,所以P甲＝P乙，故D正确；故选D. 【点睛】 甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和， 机械效率是有用功与总功的比值． 17．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。 18．如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是 A．B． C．D． 【答案】D 【解析】 【详解】 根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械； A．图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即 F＞G； B．用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即 F=G； C．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是： n=2， 所以，绳端的拉力是： ； D．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是： n=3 所以，绳端的拉力是： ； 综上所述，只有D图中的机械最省力。 19．下列关于机械效率的说法正确的是（） A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越少的机械，机械效率越低 C．做功越慢的机械，机械效率越低 D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高 【答案】D 【解析】 【详解】 A．机械效率是有用功与总功的比值，与机械省力与否无关，故A错误． B．机械效率越低，有用功占总功的比例越低，不一定就是做的功少，故B错误． C．做功越慢的机械，功率越小．功率和机械效率是两个不同的概念，二者没有关系，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故C错误． D ．由η100%W W 有用总 =?可知，总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高，故D 正 确． 20．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 ． 【答案】D 【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：A. 图示是一个定滑轮拉力F 1＝G ； B. 根据勾股定理知h ＝＝3m,图中为斜面,F 2×5m ＝G×3m,得到F 2＝0.6G ；C. 如图所示,由图可知 ，由杠杆平衡条件可得：F 3×L 2＝G×L G ,拉力F 3＝G× G ＝ 0.4G ；D. 由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n ＝3,拉力F 4＝G ；因此最小拉力是F 4；故选：D 。 点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组的种类，根据滑轮组公式求出拉力F 1、F 4；由勾股定理求出斜面的高，根据斜面公式求出拉力F 2的大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系，然后由杠杆平衡条件求出拉力F 3；最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。 21．C 点为硬棒AD 的重心，硬棒可绕A 点转动。在棒的B 点施加力F 1，F 1的方向沿OO '线，棒在图所示位置处于静止状态。则 A ．F 1>G B ．F 1=1 2 G s s C ．重力的力臂等于S 1 D ．F 1方向沿OO ′线向下 【答案】A 【解析】 【详解】 AB ．由图像可得，A 点到F 1的距离为s 2，若令A 点到重力的距离为s 3，根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知 123F s G s ?=? 可以推出 3 12 s F G s = 由于 32s s > 可得 1F G > 故A 选项正确，符合题意，B 选项错误，不符合题意； C ．重力的力臂为支点A 到重力的距离，重力竖直向下，因此力臂为水平方向，故C 选项错误，不符合题意； D ．F 1与G 在支点同侧，重力方向竖直向下，所以F １的方向应该向上，故D 选项错误，不符合题意。 22．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．根据室内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 【答案】D 【解析】 图中的垃圾桶有两个杠杆，DEF 为一个杠杆，动力臂大于阻力臂属于省力杠杆；ABC 为另一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选D ． 点睛：本题考查杠杆的分类，难点是如何从生活中的工具中抽象出杠杆，解题方法是判断省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂的大小入手． 23．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 【答案】D 【解析】 【详解】 由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲＞F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑 轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式 W W η=有 总 可知，有用功相 同时，总功越大的，机械效率越小； 所以选D． 24．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是 A．作用在钢绳上的拉力的功率为400W B．动滑轮的重力为200N C．人对绳子的最大拉力为1000N D．该滑轮组的最大机械效率为83.3% 【答案】B 【解析】 【分析】 （1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离s nh = ，利用W Fs = 求拉力做的功，再利用 W P t = 求拉力的功率； （2）由图乙可知，物重G=300N 时，滑轮组的机械效率η=60%，利用 = 33W Gh Gh G W Fs F h F η= ==有总 求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力1 3 F G G =+动（），据此求动滑轮重力； （3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力； （4）利用1 3 F G G =+动（）求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率 ()() W G h G W G G h G G 有最大最大 大总最大动最大动η= ==++ . 【详解】 （1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：36m 18m s nh ==?= ， 拉力做的功：400N 18m 7200J W Fs ==?=总， 拉力的功率：7200J 120W 60s W P t = ==总，故A 错； （2）由图乙可知，物重G=300N 时，滑轮组的机械效率η=60%， 根据= 33W Gh Gh G W Fs F h F η= ==有总 可得：拉力300N 500167N 3360%3G N F η= ==≈?， 因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则()1 3 F G G =+动， 所以，500 3N 200N 300N 3 G nF G =-=? -=动 ，故B 正确； （3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力： 60kg 10N/kg 600N F G mg ===?=人大 ，故C 错； （4）由()1 3 F G G = +动可得，提升的最大物重：3600N 200N 1600N G nF G =-=?-=大大动 ， 机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率： ()()1600N 100%88.9%1600N 200N W G h G W G G h G G 有最大最大大总最大动最大动η= ===?=+++，故D 错． 故选B ． 25．如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N 的物体在5s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的 力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中 A．绳子自由端被拉下3m B．拉力F做的功为200J C．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力F的功率是40W 【答案】C 【解析】 【详解】 A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m时，绳子的自由端应被拉下2m，故A错误； B、拉力为120N，绳子的自由端应被拉下2m，则拉力做功为： ，故B错误； C、滑轮组的机械效率，故C正确； D、拉力F的功率，故D错误． 故选C． 【点睛】 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。 第十二章简单机械知识点总结-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN O 第十二章 简单机械 一、杠杆 （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F 1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F 2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L 1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L 2表示。 （3）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）。 （4）研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 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。 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F 1L 1=F 2L 2也可写成：F 1/F 2=L 2/L 1。 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。 【习题】1.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.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F 的变化情况是（ ） A . 变小 B . 变大 C. 不变 D.无法确定 3.（1）人要顺时针翻转木箱，请画出用力最小时力臂的大小。 （2）如图人曲臂将重物端起, 前臂可以看作一个杠杆。在示意图上画出F 1和F 2的力臂。 4. 如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A 点分别作用的四个力中，最小的是（ ） A ．F 1 B ．F 2 C ．F 3 D ．F 4 5. 如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg 。身 体可视为杠杆，O 点为支点．A 点为重心。每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm ．（ g 10N/ kg ） (1) 该同学所受重力是多少 (2) 在图中画出该同学所受重力的示意图，并画出重力的力臂L 1 （3）若0B=，BC=，求地面对双手支持力的大小． （4）若他一分钟可完成30个俯卧撑，其功率多大 第十二章简单机械知 识点总结 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 O 第十二章 简单机械 一、杠杆 （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F 1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F 2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L 1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L 2表示。 （3）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）。 （4）研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 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。 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F 1L 1=F 2L 2也可写成：F 1/F 2=L 2/L 1。 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。 【习题】1.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.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F 的变化情况是（ ） A . 变小 B . 变大 C. 不变 D.无法确定 3.（1）人要顺时针翻转木箱，请画出用力最小时力臂的大小。 （2）如图人曲臂将重物端起, 前臂可以看作一个杠杆。在示意图上画出F 1和F 2的力臂。 4. 如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A 点分别作用的四个力中，最小的是（ ） A ．F 1 B ．F 2 C ．F 3 D ．F 4 5. 如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg 。身体可视为杠杆，O 点为支点．A 点为重心。每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm ．（ g 10N/ kg ） (1) 该同学所受重力是多少？ (2) 在图中画出该同学所受重力的示意图，并画出重力的力臂L 1 1）疲劳强度和改善方法。是指材料经过无数次的交变应力仍不断裂的最大应力——1合理选材2合理结构3提高加工质量4表面处理 2）焊接开破口是为了保证焊透，间隙和钝边目的是为了防止烧穿破口的根部 3）焊条由焊芯和药皮组成焊芯—传到电流填充焊缝药皮—1机械保护2冶金处理渗合金3改善焊接工艺 带传动 1:带传动的组成：主动轮.从动轮.封闭环行带.机架 2：弹性滑动——带的弹性变形（不可避免）；打滑——过载（可避免） 3打滑→小带轮，包角太小传动比（n1/n2=w1/w2=d2/d1） 4合适的中心距:带速V↑传动能力降低.V带根数不超过10根，过多受力不均匀。 5类型：摩擦型，啮合型（不出现弹性滑动，打滑现象） 按横截面分：平带V带圆带多楔带同步带 带传动的特点应用：优点①适用于两轴中心较大的传动；②具有良好的挠性；③可以缓冲吸振④过载时带在轮上打滑对机器有保护；⑤结构简单制造方便，成本低；缺点①外廓尺寸较大；②不能保证准确的传动比③传动效率低，寿命较短④需要张紧装紧。应用：带传动多用于两轴中心距较大，传动比要求不严格的机械中。①imax＝7②V＝5~25m/s③效率＝0.9 链传动 1特点及其应用：保持平均传动比不变；传动效率高；张紧力小；能工作于恶劣环境中。缺点：稳定性差，噪声大，不能保持恒定传动比，急速反向转动性能比较低，成本高 2链轮的材料要求：强度.耐磨.耐冲击。低速轻载→中碳钢；中速重载→中碳钢淬火 3链传动的主要失效形式：链传动的运动不均匀性（多边形效应：多边形的啮合传动引起传动速度不均匀） 4链传动不适合于高速（中心线最好水平的，调整：加张紧轮） 5组成：主从动链轮和闭合的扰性环形链条，机架。链传动属于有中间扰性件的啮合传动 6传动比i≤7 传动效率p≤100kw 速度v≤15m/s (n1/n2=z2/z1) 齿轮传动 1原理：刚性啮合。特点：①i瞬时恒定②结构紧凑③效率高④寿命长⑤10∧5kw 300m/s 2类型：平行轴齿轮传动（圆柱齿轮传动）粗交轴齿轮传动（链齿轮传动）交错轴齿轮传动3渐开线齿轮：平稳→i瞬＝n1／n2＝w1／w2→合适齿轮； 4压力角：离rb越远，α↑→不利于传动。α＝20° 5㈠斜齿圆柱齿轮传动的平稳性和承载能力都高于直齿圆柱齿轮传动适用于高速和重载传动的场合㈡锥齿轮传动一般用于轻载﹑低速的场合。 轴 1分类：转轴－传递扭矩又承受弯矩（汽车）；传动轴－只传递扭矩（自行车）；心轴－只承受弯矩；结构：①满足力学性能(强度，刚度) 2轴向定位：轴肩.套筒.轴承端盖.弹性挡圈.螺母.圈锥表面 3周向定位：键联接销钉焊接过盈配合 轴承 1分类：滑动滚动轴承（按工作表面的摩擦性而分） 2滑动轴承：①非液体摩擦滑动轴承一般用于转速荷载不大和精度要求不高的场合；目的： 简单机械知识点总结 一、简单机械选择题 1．皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（） A．为省力，可将用力划浆的手靠近支点 B．为省力，可将用力划浆的手远离支点 C．为省距离，可将用力划浆的手远离支点 D．将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离 【答案】B 【解析】 【分析】 结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆． 【详解】 运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆． 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．AB．为省力，可将用力划浆的手远离支点，故A错误，B正确； CD．为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故CD错误； 2．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】 【分析】 分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据得到物体受到的摩擦力。 【详解】 从图中得到动滑轮上的绳子段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩擦力：f=3F=3×60N=180N。 故选D。 【点睛】 本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。 3．下列几种方法中，可以提高机械效率的是 A．有用功一定，增大额外功B．额外功一定，增大有用功 C．有用功一定，增大总功D．总功一定，增大额外功 【答案】B 【解析】 【详解】 A．机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A不符合题意； B．额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B符合题意； C．有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C不符合题意； D．因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功的比值减小，故D不符合题意． 4．用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力F=200N，则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计） A．120N B．80N C．60N D．无法计算 【答案】B 【解析】 【详解】 由图可知，n=2，由题知，G物=320N，F=200N， ∵不考虑绳重和摩擦，， 机械设计知识点总结（一） 1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。 2．提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。 3．轮齿的失效形式 答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。 4．齿轮传动的润滑。 答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当V>12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。 5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。 中考考点_简单机械知识点汇总(全) 一、简单机械选择题 1．如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的现象是（忽略滑轮重,绳重及摩擦）（） A．A下降 B．B下降 C．保持静止 D．无法确定 【答案】A 【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。 解答：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。 故选：A。 【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。 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．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】 【分析】 分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据得到物体受到的摩擦力。 【详解】 从图中得到动滑轮上的绳子段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩擦力：f=3F=3×60N=180N。 故选D。 【点睛】 本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。 4．用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为60N，滑轮的机械效率为（） A．16.7% B．20% C．83.3% D．100% 【答案】C 【解析】 【详解】 由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮； ∴拉力移动的距离s=2h， 《机械基础》知识点及公式 量的名称符号单位单位 公式备注名称符号 力矩M牛 * 米N*m M=Fr r 为矩心到 F 的垂直距离力偶M牛 * 米N*m M=Fd d: 力偶间垂直距离正应力?帕Pa? =F N/A F N: 轴力 线应变ε △1ε= L/L△L=L -L 弹性模量E帕MPa ? =E*ε胡克定律GPa 伸长量 △L米m △ L=F L/EA胡克定律 N 切应力 σ帕Paσ=F Q/A F Q: 剪力 （剪切） 挤压应变? J帕Pa? J=F J/A J F J: 挤压力， A J =L*d 切应力 M T: 横截面上的扭矩 σ帕PaσT/I pρ: 横截面上任意一点的 （扭转）=Mρ半径 截面二次 44 I p=πD4/32=0.1D 4实心圆轴 极距I Z米m I p =0.1D4(1- α4)空心圆轴（α =d/D） 抗扭截面 3333实心圆轴 W = π D/16=0.2D W T米m T 系数W T =0.2D33(1- α4 )空心圆轴 正应力?帕Pa? =M*y/ I Z M:截面上的弯矩 y: 该点到中性轴的距离 截面对中性 44 梁是矩形截面， b 是宽，轴的截面二I Z米I Z=bh/12 m h 是高次距 抗弯截面 z 33W= I Z/y; ?=M /W 米m 系数W Z max max max z 强度校核?max Nmax≤[? ];maxQσ]; ?JmaxJJ J； =F /Aσ =F /A ≤[=F/A≤[? ]公式 σ=M T/ W T≤[ σ]; ? =M / W Z≤[ ? ]; 量的名称符单位单位 公式号名称符号 模数m毫米mm m=p/π=d/z 压力角α度°cos20°=0.94 齿数z z=d/m 齿距p毫米mm p=mπ 齿厚s毫米mm s=p/2= m π/2 槽宽e毫米mm e= p/2= m π/2 基圆齿距p毫米mm p =pcos20°= mπcos20° b b 齿顶高h a毫米mm ha=ha* m=m 齿根高h f毫米mm h f =(ha * +c * )m=1.25m 全齿高h毫米mm h= ha+ h f =2.25m 顶隙c毫米mm c= c * m=0.25m 分度圆直径d毫米mm d=mz 基圆直径d毫米mmd = dcos20 ° = mzcos20° b b 齿顶圆直径d a毫米mm d a=d+2h a =m(z+2) 齿根圆直径d f毫米mm d f =d-2h f =m(z-2.5)中心距a毫米mm a=d1/2+d 2/2=m/2(z 1 +z2) 传动比i 12齿轮传动： i 12=n1/n 2=d2/d 1= z 2/ z 1带轮传动： i 1k=n1 /n k= 所有从动轮齿数脸乘积 所有主动轮齿数连乘积 轮系传动比i 1k nk= n 1 所有主动轮齿数脸乘积 所有从动轮齿数连乘积 末轮线速度v毫米/分mm/min v= n k L 流量q v 3 / 秒 3 q v=V/t 米m/s 流速v米 / 秒m/s v= q v/A 静压力p帕Pa p=F/A 备注 标准直齿圆 柱齿轮： ha* =1 * c=0.25 短齿制齿轮： ha*=0.8 c* =0.3 i 12=n1/n 2=D2/D1 螺旋传动： L=P h=nP （n：螺纹线数）齿轮齿条：L=πmz k滚 轮传动： L=πD V:油液体积 A:活塞有效面 2 积（ m） 简单机械知识点梳理及经典练习(超详细)1 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．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是 A ．加快上山时的速度 B ．省力 C ．减小对物体的做功 D ．工作中养成的生活习惯 【答案】B 【解析】 斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力． 挑物体上山，其实就是斜面的应用，走S形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力． 故选B． 3．某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码，待天平平衡后．然后把两包白糖交给顾客．则两包白糖的总质量 A．等于2Kg B．小于2Kg C．大于2Kg D．无法知道 【答案】C 【解析】 解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为b（不妨设a＞b），先称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2 由杠杆的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得m1=，m2= 则m1m2=因为（m1+m2）2=因为a≠b，所以（m1+m2）-2＞0，即m1+m2＞2这样可知称出的白糖质量大于2kg．故选C． 点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关键． 4．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是 A．可以省力或省距离，但不能省功 B．可以省力，同时也可以省功 C．可以省距离，同时也可以省功 D．只有在费力情况时才能省功 【答案】A 【解析】 【详解】 使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确； 使用任何机械都不能省功，故B、C、D选项错误； 5．用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力 F=200N，则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计） 第十二章简单机械 —、杠杆 —、杠杆 (一)杠杆 1. 定义：在力的作用下绕固定点转动的彳 杆。 2. 杠杆五要素： 3. 要点透析 (1) 杠杆的支点一定要在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以 在杠杆的其他位置； (2) 动力和阻力是相对而言的，不论动力还是阻力，杠杆都是 受力物体，跟杠杆发生相互作用的物体都是施力物体； (3) 动力作用点：动力在杠杆上的作用点； 五要 素 物理含义 支点 杠杆绕着转动的点，用“ O'表示 动力 使杠杆转动的力，用“ F l ”表示 阻力 阻碍杠杆转动的力，用“ F 2 ”表示 动力 臂 从支点0到动力F i 作用线的距离， 用“ 1 1”表示 阻力 臂 从支点0到阻力F 2作用线的距离， 用“ 1 2”表示 （4）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点; （5）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，它是点到线的距离而不是点到点的距离； （6）力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆 上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为 零； （7）力臂的表示与画法：过支点作力的作用线的垂线； （8）力臂的三种表示：根据个人习惯而定 【例1】下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（） A. 杠杆必须是一根直棒B .杠杆一定 要有支点 C.动力臂就是支点到动力作用点的距离 D .当力的作 用线通过支点时，力臂最大 （二）杠杆的平衡条件 1. 杠杆平衡：杠杆静止或匀速转动都叫做杠杆平衡 2. 实验探究：杠杆的平衡条件 实动动力动力x动力阻阻力阻力x阻力 验力臂臂力臂臂 序F i l i N-F2l 2N- 探究归纳：只有动力X 动力臂 =阻力X 阻力臂，杠杆才平 衡。 3. 杠杆平衡条件表达式：动力X 动力臂 =阻力X 阻力臂， 公式时单位要统一。 M 丄I I 川 【例2】图2是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆 占 在图示位置平衡，在A 处钩码应挂 A. 6个 B . 3个 C . 2个 D . 1个 【例3】二个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，如图所示， 甲图中和尚们商量出新的挑水方案： 胖和尚一人挑两小桶，瘦和 尚和小和尚两人合抬一大桶.以下说法中不正确的是（ ） A. 乙图中水桶B 向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将 他的肩往后移动一点距离 B. 乙图中水桶B 向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将 后面水桶B 往前移动一点距离 C. 丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移 动力 阻力 阻力臂. 动力臂. 公式表示为: 1)疲劳强度与改善方法。就是指材料经过无数次的交变应力仍不断裂的最大应力——1合理选材2合理结构3提高加工质量4表面处理 2)焊接开破口就是为了保证焊透, 间隙与钝边目的就是为了防止烧穿破口的根部 3)焊条由焊芯与药皮组成焊芯—传到电流填充焊缝药皮—1机械保护2冶金处理渗合金3改善焊接工艺 带传动 1:带传动的组成:主动轮、从动轮、封闭环行带、机架 2:弹性滑动——带的弹性变形(不可避免);打滑——过载(可避免) 3打滑→小带轮,包角太小传动比(n1/n2=w1/w2=d2/d1) 4合适的中心距:带速V↑传动能力降低、V带根数不超过10根,过多受力不均匀。 5类型:摩擦型,啮合型(不出现弹性滑动,打滑现象) 按横截面分:平带V带圆带多楔带同步带 带传动的特点应用:优点①适用于两轴中心较大的传动;②具有良好的挠性;③可以缓冲吸振④过载时带在轮上打滑对机器有保护;⑤结构简单制造方便,成本低;缺点①外廓尺寸较大;②不能保证准确的传动比③传动效率低,寿命较短④需要张紧装紧。应用:带传动多用于两轴中心距较大,传动比要求不严格的机械中。①imax＝7②V＝5~25m/s③效率＝0、9 链传动 1特点及其应用:保持平均传动比不变;传动效率高;张紧力小;能工作于恶劣环境中。缺点:稳定性差,噪声大,不能保持恒定传动比,急速反向转动性能比较低,成本高 2链轮的材料要求:强度、耐磨、耐冲击。低速轻载→中碳钢;中速重载→中碳钢淬火 3链传动的主要失效形式:链传动的运动不均匀性(多边形效应:多边形的啮合传动引起传动速度不均匀) 4链传动不适合于高速(中心线最好水平的,调整:加张紧轮) 5组成:主从动链轮与闭合的扰性环形链条,机架。链传动属于有中间扰性件的啮合传动 6传动比i≤7 传动效率p≤100kw 速度v≤15m/s (n1/n2=z2/z1) 齿轮传动 1原理:刚性啮合。特点:①i瞬时恒定②结构紧凑③效率高④寿命长⑤10∧5kw 300m/s 2类型:平行轴齿轮传动(圆柱齿轮传动)粗交轴齿轮传动(链齿轮传动)交错轴齿轮传动 3渐开线齿轮:平稳→i瞬＝n1／n2＝w1／w2→合适齿轮; 4压力角:离rb越远,α↑→不利于传动。α＝20° 5㈠斜齿圆柱齿轮传动的平稳性与承载能力都高于直齿圆柱齿轮传动适用于高速与重载传动的场合㈡锥齿轮传动一般用于轻载﹑低速的场合。 轴 1分类:转轴－传递扭矩又承受弯矩(汽车);传动轴－只传递扭矩(自行车);心轴－只承受弯矩; 结构:①满足力学性能(强度,刚度) 2轴向定位:轴肩、套筒、轴承端盖、弹性挡圈、螺母、圈锥表面 3周向定位:键联接销钉焊接过盈配合 轴承 1分类:滑动滚动轴承(按工作表面的摩擦性而分) 2滑动轴承:①非液体摩擦滑动轴承一般用于转速荷载不大与精度要求不高的场合;目的: 减 第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件； ②绕通过质心轴转动的构件； 第十一章、简单机械和功 （一）杠杆 1、杠杆：在力的作用下可以绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2、杠杆的5个要素： ①支点：杠杆绕着转动的点，用O 点表示； ②动力：使杠杆转动的动力，用1F 表示； ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用2F 表示； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用1l 表示； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用2l 表示。 3、杠杆平衡的条件（杠杆原理）： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂，即2211l F l F ?=? 杠杆静止或绕支点匀速转动时，说明杠杆处于平衡状态。 、杠杆的应用 名称 结构特征 特点 应用举例 省力杠杆 动力臂 > 阻力臂 省力、费距 扳手、动滑轮、钢丝钳 费力杠杆 动力臂 < 阻力臂 费力、省距 理发剪刀、钓鱼竿、筷子、船桨 等臂杠杆 动力臂 = 阻力臂 不省力、不费距 天平、定滑轮 1、滑轮是周边有槽，能绕着轴转动的小轮。 2、滑轮是一种变形杠杆，所以它也属于杠杆机械。根据工作情况，可分为定滑轮与动滑轮。 3、轴固定不动的滑轮叫定滑轮。定滑轮可以看作是一个等臂杠杆。 使用定滑轮并不能省力，但可以改变力的方向。 4、轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮可以看作是一个省力杠杆。 使用动滑轮可以省一半力，但却不能改变用力的方向。 5、滑轮组：动滑轮与定滑轮的组合。 优点：既可省力，又可改变用力方向。 用滑轮组吊起重物时，滑轮组用几段绳子（看滑轮组下半部分）吊起物体，提起物体的力就是物重的几分之一。 6、滑轮组的应用 ①一个定滑轮与一个动滑轮： ②一个定滑轮与两个动滑轮： ③两个定滑轮与一个动滑轮： （三）功 1、功W ：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。 2、计算公式：S F W ?=。 单位：焦耳（焦）； 符号：J ； 即：m N J ?=11 3、做功的两个必要条件：①对物体要有力的作用； ②物体要在力的方向上通过一定的距离。 （四）功率 1、功率：单位时间内所做的功。 物理意义：表征力做功快慢的物理量。 2、计算公式：t W P = ； 单位：瓦特（瓦）； 符号：W ； 即s J W 11= 3、单位换算：W kW 3101=，W MW 6101= （五）机械效率 1、有用功、额外功、总功：额外有用总W W W += 2、机械效率：有用功与总功的比值。 %100?=总共有用功机械效率 即：%100?=总 有用W W η 机械制造基础重要知识点 影响合金充型能力的主要因素有哪些？ 1.合金的流动性 2.浇注条件 3.铸型条件 简述合金收缩的三个阶段 液态收缩：从浇注温度冷却到凝固开始温度的收缩即金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩 2.凝固收缩：从凝固开始温度冷却到凝固终止温度的收缩即熔融金属在凝固阶段的体积收缩 3.固态收缩:从凝固终止温度冷却到室温的收缩，即金属在固态由于室温降低而发生的体积收缩。 热应力：是由于铸件壁厚不均，各部分收缩收到热阻碍而引起的。 简述铸铁件的生产工艺特点 灰铸铁：目前大多数灰铸铁采用冲天炉熔炼，主要采用砂型铸造。 球墨铸铁：球墨铸铁是经球化，孕育处理而制成的石墨呈球状的铸铁。化学成分与灰铸铁基本相同。其铸造工艺特点可生产最小壁厚3~4mm的铸件，长增设冒口和冷铁，采用顺序凝固，应严格控制型砂中水分和铁液中硫的含量。 可锻铸铁：可锻铸铁是用低碳，低硅的铁液建筑白口组织的中间毛坯，然后经长时间高温石墨化退火，是白口铸铁中的渗碳体分解成团絮状石墨，从而得到由絮状石墨和不同基体组织的铸铁。 蠕墨铸铁：其铸造性能具有比灰铸铁更高的流动性，有一定的韧性，不宜产生冷裂纹，生产过程与球墨铸铁相似，一般不热处理。 缩孔的形成：缩孔通常隐藏在铸件上部或最后凝固部位，有时在机械加工中可暴露出来。缩松的形成：形成缩松的基本原因坏人形成缩孔相同，但条件不同。 按模样特征分类： 整模造型：造型简单，逐渐精度和表面质量较好； 分模造型：造型简单，节约工时； 挖沙造型：生产率低，技术水平高; 假箱造型：底胎可多次使用，不参与浇注； 活块造型：启模时先取主体部分，再取活动部分; 刮板造型：节约木材缩短生产周期，生产率低，技术水平高，精度较差。 按砂箱分类： 两箱造型：操作方便； 三箱造型：必须有来年哥哥分型面； 脱箱造型：采用活动砂箱造型，合型后脱出砂箱； 地坑造型：在地面沙坑中造型，不用砂箱或只有上箱。 铸件壁厚的设计原则有哪些？ 壁厚须大于“最小壁厚”在砂型铸造条件下，各种铸造金属的临界壁厚约等于其自小壁厚的三倍，铸件壁厚应均匀，避免厚大断面。 第三章压力加工 塑形变形的实质是什么? 晶体内部产生滑移的结果，滑移是在切应力的作用下，晶体的一部分相对其另一部分沿着一定的晶面产生相对滑动的结果。 【物理】简单机械知识点梳理及经典练习(超详细) 一、简单机械选择题 1．皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（ ） A ．为省力，可将用力划浆的手靠近支点 B ．为省力，可将用力划浆的手远离支点 C ．为省距离，可将用力划浆的手远离支点 D ．将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离 【答案】B 【解析】 【分析】 结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆． 【详解】 运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆． 根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆． AB ．为省力，可将用力划浆的手远离支点，故A 错误，B 正确； CD ．为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故CD 错误； 2．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W1 复习专题——简单机械知识点归纳 一、简单机械选择题 1．如图所示，是一种指甲刀的结构示意图下列说法中正确的是 A．杠杆ABC是一个省力杠杆 B．杠杆DBO的支点是B点 C．杠杆DEO是一个等臂杠杆 D．指甲刀有三个杠杆，两个省力杠杆，一个费力杠杆 【答案】A 【解析】 【详解】 A、在使用时，杠杆ABC的动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故A正确； B、C、杠杆DBO和杠杆DEO，阻力作用点都在D点，动力作用点分别在B点和E点，支点都在O点，都是费力杠杆，故BC错误； D、可见指甲刀中有三个杠杆：ABC、OBD、0ED，其中ABC是省力杠杆，其它两个都是费力杠杆，故D错误． 故选A。 【点睛】 重点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆，但省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。 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．为探究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究（如图），这样做的目的是（） A．便于直接读出拉力的大小B．便于同学们观察实验 C．便于正确理解力臂D．便于测量力臂的大小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，由杠杆的平衡条件知道，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故C正确． 4．如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%．要使此动滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的物块的个数为（） A．3 个B．4 个C．5 个D．6 个 1构件：具有确定运动的单元体组成的，这些运动单元体称为构件 零件：组成构件的制造单元体 运动副：两构件直接接触的可动联接 构件的自由度：构件的独立运动数目 运动链：若干个构件通过运动副所构成的系统 机架：固定的构件 原动件：机构中做独立运动的构件 从动件：机构中除原动件外其余的活动构件 运动链→机构：将运动链中的一个构件固定，并且它的一个或几个构件作给定的独立运动时，其余构件便随之作确定的运动，这样运动链就成了机构 2机构运动简图：表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形。机构运动简图必须与原机械具有完全相同的运动特性。 示意图：只为了表明机械的结构，不按比例来绘制简图 3约束和自由度的关系：增加一个约束，构件就失去一个自由度 4机构具有确定运动的条件：机构自由度等于机构的原动件数 5瞬心：在任一瞬间，两构件的运动都可以看作是绕某一重合点的相对转动，该重合点称为他们的瞬心速度中心 绝对瞬心：运动构件上瞬时绝对速度为零的点 相对瞬心：两运动构件上瞬时绝对速度相等的重合点 6摩擦力增大并不是运动副元素材料间摩擦因数发生了变化，而是运动副元素的几何结构形状发生变化所致。 7摩擦圆：对于一具体的轴颈，r和fv为定值，因此ρ为定值，以轴心O 为圆心，ρ为半径做一圆，该圆成为摩擦圆。 8机械自锁：由于摩擦的存在，会出现无论施加多大的驱动力，都不能使机械沿驱动方向产生运动的现象。自锁条件：η≤0 机械发生自锁 9连杆机构（低副机构）：若干个构件通过低副联接所组成的机构 10平面四杆机构基本形式：铰链四杆机构 11曲柄：在两连杆中能做整周回转机构 摇杆：只能在一定角度范围内摆动的构件 周转副：将两构件能做360°相对转动的转动副 摆动副：不能将两构件能做360°相对转动的转动副 12铰链四杆机构的曲柄存在条件：1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 2连架杆和机架中有一杆是最短杆 13最短杆为连杆时，该机构为双摇杆机构；最短杆为连架杆时，该机构为曲柄摇杆机构；最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构； 14有急回运动：θ≠0时，偏置曲柄滑块机构和导杆机构 无急回运动：对心曲柄滑块机构和双摇杆机构第十二章简单机械知识点总结
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