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第5章 平面机构力分析及机械效率习题解答

第5章 平面机构力分析及机械效率习题解答
第5章 平面机构力分析及机械效率习题解答

第5章 平面机构力分析及机械效率

参考答案

5-1. 如图5-1所示机构中移动副的摩擦系数1.0=f ,转动副的当量摩擦系数0.15v f =,绳的两直线部分与斜面平行,且绳与滑轮间无滑动,滑轮半径mm R 100=,轴颈半径

mm r 30=,滑块重N Q 1000=,斜面倾角?=30α,楔形半角?=60θ。求使滑块2匀速上

滑所需的拉力P 及机构的效率η。 解:

各支承反力如图所示。

因为斜面的当量摩擦系数sin 0.1sin 0.11560v f f θ===

∴ 当量摩擦角为0.115 6.587v v arctgf arctg ?===

转动副的摩擦圆半径为0.1530 4.5e f r mm ρ==?=

Q

R

以滑块2为受力体,列出平衡方程式:++=3212Q R R 0 做力封闭三角形

(

)

()

32

sin sin 90v v

R Q

α??=

+-

()

32sin cos v v

Q R α??+=

(a)

以滑轮3为受力体,列出力平衡方程式: 1323R P R =+ 2313P R R R

R ρ=+

解得 ()()

23R P R R ρρ+=- (b) 因2332R R =,将式(a)代入式(b),得

()()()()()()100 4.5sin 30 6.587sin 1000

656.548cos 100 4.5cos 6.587v v

R P Q N R ρα?ρ?++++===--

理想状态下,0,0e f f ==,故0,0,v ?ρ== 得 ()0sin 1000sin 50030P Q N α===

该机构的效率为 ()()()

c o s s i n 76.16%s i n v v R P P R ρ?αηρα?-=

=-=++ 5-2. 如图5-2所示的机构中,如已知转动副B A ,的轴颈半径为r 及当量摩擦系数v f ,且各构件的惯性力和重力均略去不计,试作出各运动副中总反力的作用线。

解:

4

5-3. 如图5-3所示的平底从动件偏心圆凸轮机构,已知Q 为生产阻力,转动副的摩擦圆及滑动摩擦角?已示于图中,试求:

(1) 图中画出各运动副反力的作用线及方向; (2) 写出应加于凸轮上驱动力矩M 的表达式。 解:

(1)运动副反力的作用线及方向见图

(2)取构件2为分离体,力的平衡方程:3212++=Q R R 0

作力三角形得

12cos cos 2R Q

??

= 取构件1为分离体: 312112

c o s c o s 2

Q R R R ?

?===

31d l M R h μ=? ,方向同13ω相同

32

R 12

90?

+

5-4.(选作)如图5-4所示的四构件斜面机构,已知摩擦角为φ,求力P 为驱动力时的正行程不自锁而Q 为驱动力时反行程自锁的条件,并求反行程的效率关系式。

Q

P

(1)当P 为驱动力时(设为正行程),各支承反力的作用图如图所示。

滑块3的三力平衡方程式为:2343++=P R R 0 作力三角形得 ()

23sin 2cos R P β??

+=

(a)

由式(a)可知:23R 不可能为负值,即滑块3不会自锁。 滑块2的三力平衡方程式为:124232++=R R R 0, 作力三角形可得 ()3212cos 2cos(2)

R R β?α?+=

- (b) 由式(b)可以看出,当290β?+>,即当290β?>-时,阻力12R 将为负值,此时滑块2将处于自锁状态。

滑块1的三力平衡方程式为:4121++=Q R R 0 作力三角形可得 ()

21sin 2cos R Q α??

-=

(c)

由式(c )可见,当?α2<时,Q 为负值,此时滑块1处于自锁状态。由以上分析可知,不论是290β?>-,还是?α2<,二者只要有一个条件成立,整个机构就自锁。为了使正行程不自锁,则必须使290β?≤-和2α?≥同时得到满足。

(2)当Q 为驱动力时,为反行程。只要将式(a),(b),(c)中的摩擦角?变号,即可导出相应力的关系式。

对于滑块3,由式(a)可得

()

23sin 2cos R P β??

-=

(a ’)

当?β2<时,阻力P 变为负值,滑块3自锁。 对于滑块2,由式

()b 可得

()

1232cos(2)

cos 2R R α?β?+=

- (b ’)

当290α?+>时,即当902α?>-时,阻力32R 将为负值,滑块2将自锁。 对于滑块1,由式(c) 可得

()

21cos sin 2Q R ?

α?=

+ (c ’)

此式不可能取得负值,因此当Q 为驱动力时 ,滑块1不会自锁。

综合反行程的讨论可知,只要?β2<或902α?>-成立,反行程将自锁。

把正反两行程的条件加以归纳:

(1) 正行程不自锁,则必须同时满足2α?≥和290β?≤- (2) 反行程不自锁,必须同时满足2β?≥和902α?≤- 上述分析结果,也可以通过效率分析得到:

(1)P 为驱动力时的正行程,由(a)、(b)和(c)三式得

实际驱动力()()

tan 2tan 2P Q β?α?+=

-, 理想驱动力0tan tan P Q β

α=

则 ()()

0tan tan 2tan tan 2P P βα?ηαβ?-=

=

+ 令0η≥,则有20α?-≥和290β?+≤,即2α?≥和902β?≤- 由此可见,机构不自锁的条件是:2α?≥和902β?≤- (2)Q 为驱动力时的反行程,由(a ’)、(b ’)和(c ’) 三式得

实际工作阻力()()

tan 2tan 2P Q β?α?-=

+,理想工作阻力0tan tan P Q β

α=

则 ()()

0tan tan 2tan tan 2P P αβ?ηβα?-'=

=

+ 令0η'≥,则有20β?-≥和290α?+≤,即2β?≥和902α?≤-。 由此可见,机构不自锁的条件是:2β?≥和902α?≤-。

物体的受力分析及典型例题

物体的受力(动态平衡)分析及典型例题 受力分析就是分析物体的受力,受力分析是研究力学问题的基础,是研究力学问题的关键。 受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。 一.几种常见力的产生条件及方向特点。 1.重力。 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,只要物体在地球上,物体就会受到重力。 重力不是地球对物体的引力。重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。 重力的方向:竖直向下。 2.弹力。 弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。 判断弹力有无的方法:假设法和运动状态分析法。 弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同。 弹力的方向的判断:面面接触垂直于面,点面接触垂直于面,点线接触垂直于线。 【例1】如图1—1所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。图a 中接触面对球 无 弹力;图b 中斜面对小球 有 支持力。 【例2】如图1—2所示,判断接触面MO 、ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。水平面ON 对球 有 支持力,斜面MO 对球 无 弹力。 【例3】如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力。 a 图中物体A 静止在斜面上。 b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。 c 图中A 球光滑,O 为圆心,O '为重心。 【例4】如图1—6所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质

量为m 的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;(2)小车以加速度a 水平向右加速运动;(3)小车以加速度a 水平向左加速运动;(4)加速度满足什么条件时,杆对小球的弹力沿着杆的方向。 3.摩擦力。 摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势。 摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。 判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。 【例5】如图1—8所示,判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。 图a 中物体A 静止。图b 中物体A 沿竖直面下滑,接触面粗糙。图c 中物体A 沿光滑斜面下滑。图d 中物体A 静止。 图a 中 无 摩擦力产生,图b 中 无 摩擦力产生,图c 中 无 摩擦力产生,图d 中 有 摩擦力产生。 【例6】如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P 、Q 分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:( B ) A .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同 【例7】如图1—10所示,物体A 叠放在物体B 上,水平地面光滑,外力F 作用于物体B 上使它们一起运动,试分析两物体受到的静摩擦力的方向。

初三物理功和机械效率经典练习题

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

机械设计考试试题及答案汇总

考试科目: 机 械 设 计 考试时间: 120分钟 试卷总分 100分 一、简答题 (本大题共4小题,总计26分) 1、 齿轮强度计算中,有哪两种强度计算理论分别针对哪些失效若齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是什么 (6分) 齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算,齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。 齿轮传动为闭式软齿面传动,其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计,校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松根据防松原理,防松分哪几类(8分)

因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时,螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失,不再满足自锁条件。这种情况多次重复,就会使联接松动,导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此,在设计螺纹联接时,必须考虑防松。根据防松原理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么二者的区别是什么(6分) 联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是:用联轴器联接的两轴在工作中不能分离,只有在停机后拆卸零件才能分离两轴,而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距(6分) 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 得 二、选择题(在每题若干个选项中选出正确的选项填在横分

线上。 本大题共12小题,总计24分) 1、当两个被联接件之一太厚,不易制成通孔且需要经常拆卸时,往往采用 B 。 A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接 2、滚动轴承中,为防止轴承发生疲劳点蚀,应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1<Z2, b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A.使结构紧凑B.限制弯曲应力 C.限制小带轮上的包角D.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 中,应代入_ C __。

机械设计试题集

机械设计试题集 一.齿轮受力分析 1、.已知在一级蜗杆传动中,蜗杆为主动轮,蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将 蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。 2、已知图中螺旋锥齿轮1的旋转方向,在图中标出螺旋锥齿轮2和蜗轮的旋转方向,并说 明蜗杆的旋向。 3如图所示传动系统,主动齿轮1的转动方向n1和螺旋角旋向如图所示,为使Ⅱ轴所受的轴向力较小: (1)试安排齿轮2的螺旋角旋向和蜗杆3的导程角旋向(用文字说明旋向并在图中画出); (2)标出齿轮2和蜗杆3上的啮合点的三个分力的方向; (3)标出蜗轮的转向并说明蜗轮的螺旋角旋向。 答案如下:

4.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中,2轮为从动轮,其螺旋线方向为左旋,圆周力Ft2方向如图所示。试确定主动轮1的螺旋线方向、轴向力Fa1的方向,并在图上标出。(10分) 5图示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的两级传动,动力由轴Ⅰ输入,轴Ⅲ输出,轴Ⅲ的转向如图所示。 试分析: (1)在图中画出各轮的转向; (2)为使中间轴Ⅱ所受轴向力可以抵消一部分,确定斜齿轮3、4的螺旋方向; (3)画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各分力的方向。(10分) 6已知在某一级蜗杆传动中,蜗杆为主动轮,转动 方向如题31图所示,蜗轮的螺旋线方向为左 旋。试将两轮的轴向力Fa1、Fa2,圆周力Ft1、 Ft2,蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。

7图示一蜗杆传动,已知主动蜗杆1的旋向和转向如图所示。试确定: (1)从动蜗轮2的转向和旋向,并在图上表示; (2)在图中标出蜗轮和蜗杆所受各分力(径向力Fr、圆周力Ft和轴向力Fa)的方向。 8

受力分析经典题型

专练3 受力分析物体的平衡 一、单项选择题 1.如图1所示,质量为2 k g的物体B和质量为1 k g的物体 C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上.再将一个质 量为3 k g的物体A轻放在B上的一瞬间,弹簧的弹力大 小为(取g=10 m/s2)() A.30 N B.0 C.20 N D.12 N 答案 C 2.(2014·上海单科,9)如图2,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切,穿在轨道上的小球在拉力 F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向, 轨道对球的弹力为F N,在运动过程中() A.F增大,F N减小B.F减小,F N减小 C.F增大,F N增大D.F减小,F N增大 解析 对球受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡 条件,有:F N=mg cos θ和F=mg sin θ,其中θ为支持力 F N与竖直方向的夹角;当物体向上移动时,θ变大,故F N 变小,F变大;故A正确,BCD错误. 答案 A 3.(2014·贵州六校联考,15)如图3所示,放在粗糙水平面 上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根处于压缩 状态的弹簧,物体A、B均处于静止状态.下列说法中正 确的是() A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右 C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力 解析弹簧被压缩,则弹簧给物体B的弹力水平向左,因此物体B平衡时必受到A对B水平向右的摩擦力,则B对A的摩擦力水平向左,故A、B均错

误;取A 、B 为一整体,因其水平方向不受外力,则地面对A 没有摩擦力作用,故D 正确,C 错误. 答案 D 4.图4所示,物体A 置于水平地面上,力F 竖直向下作用于物 体B 上,A 、B 保持静止,则物体A 的受力个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6 解析 利用隔离法对A 受力分析,如图所示. A 受到重力G A ,地面给A 的支持力N 地, B 给A 的压力N B →A , B 给A 的摩擦力f B →A ,则A 、 C 、 D 错误,B 正确. 答案 B 5.(2014·广州综合测试)如图5所示,两梯形木块A 、B 叠放在 水平地面上,A 、B 之间的接触面倾斜.A 的左侧靠在光滑的 竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正确的是( ) A .A 、 B 之间一定存在摩擦力作用 B .木块A 可能受三个力作用 C .木块A 一定受四个力作用 D .木块B 受到地面的摩擦力作用方向向右 解析 A 、B 之间可能不存在摩擦力作用,木块A 可能受三个力作用,选项A 、C 错误,B 正确;木块B 也可能不受地面的摩擦力作用,选项D 错误. 答案 B 6.(2014·佛山调研考试)如图6所示是人们短途出行、购物 的简便双轮小车,若小车在匀速行驶的过程中支架与水平 方向的夹角保持不变,不计货物与小车间的摩擦力,则货 物对杆A 、B 的压力大小之比F A ∶F B 为( ) A .1∶ 3 B.3∶1 C .2∶1 D .1∶2 解析 以货物为研究对象进行受力分析,如图所示,利用力 的合成法可得tan 30°=F B ′F A ′ ,根据牛顿第三定律可知F B =F B ′、F A =F A ′,解得F A ∶F B =3∶1,选项B 正确.

中学物理受力分析经典例题__物理受力分析

中学物理受力分析经典例题 1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体. 2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析 3. 对下列各种情况下的物体A 进行受力分析,在下列情况下接触面均不光滑. 4.对下列各种情况下的A 进行受力分析(各接触面均不光滑) (1)沿水平草地滚动的足球 V (3)在光滑水平面上向右运动的物体球 (2)在力F 作用下静止水 平面上的物体球 F (4)在力F 作用下行使在 路面上小车 F V v (5)沿传送带匀速运动的物体 (6)沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G F A V (2)沿斜面上滑的物体A (接触面光滑) A V (1)沿斜面下滚的小球, 接触面不光滑. A V (3)静止在斜面上的物体 A (4)在力F 作用下静止在斜面上的物体A. A F (5)各接触面均光滑 A (6)沿传送带匀速上滑的 物块A A F 1)A 静止在竖直墙面上 A v (2)A 沿竖直墙面下滑 A (4)静止在竖直墙轻上的物体A F A (1)A 、B 同时同速向右行使向 B A F F B A (2)A 、 B 同时同速向右行 使向 (6)在拉力F 作用下静止 在斜面上的物体A F A (5)静止在竖直墙轻上的物体A F A

5.如图所示,水平传送带上的物体。 (1)随传送带一起匀速运动 (2)随传送带一起由静止向右起动 6.如图所示,匀速运动的倾斜传送带上的物体。 (1)向上运输 (2)向下运输 7.分析下列物体A 的受力:(均静止) (4)静止的杆,竖直墙面光滑 A (5)小球静止时的结点A A (6)小球静止时的结点A A α B A B A (光滑小球A ) A B α

机械效率总复习题---经典题型总汇

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?(、)

初中物理受力分析习题

初中物理受力分析典型例题 【1】如图,一根细线拴着一只氢气球A ,试画出A 所受的力的示意图。 【2】试画出下图中斜面上木块A 的受力示意图。 【3】如图所示,物体A 、B 各重10N 、20N ,水平拉力F1 = 2N ,F2=4N ,物体保持静止, 则A 、B 间的静摩擦力大小为________N ,B 与地面间的摩擦力大小为________N 。 ) 【7】如图所示,小王在探究“力和运动的关系”的实验中,他将物体M 放在水平桌面上, 两边用细线通过滑轮与吊盘相连.若在左盘中放重为G 的砝码,右盘中放重为2G 的砝码时, 物体M 能以速度v 向右作匀速直线运动.如果左、右盘中的砝码不变,要让物体M 能在水平 桌面上以2v 的速度向左作匀速直线运动,则应在左盘中再加上砝码,所加砝码的重为(吊盘 重、滑轮与细线间和滑轮与轴间摩擦不计) ( ) A 、G B 、2G C 、3 G D 、4 G 【8】如图所示,纸带穿过打点计时器(每隔一定时间在纸带上打下一个点)与一木块左端 相连,木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面(纸面)向右运动时,就能在纸带上打出一系列

的点。图10中①和②是打点计时器先后打出的两条纸带,与其对应的测力计的示数分别为F1、F2,木块运动的速度分别为v1、v2,那么 A.F1<F2,v1<v2 B.F1=F2,v1<v2 C.F1=F2,v1>v2 D.F1>F2,v1>v2 、B A B C D 1 的缘故;但自行车运动会越来越慢,最后停下来,这是由于自行车受到了2 __________N;若使物体竖直向下匀速运动,则向上的拉力应为_______N。 3、用弹簧测力计拉着重200N的物体在水平桌面上做匀速直线运动,当速度为4m/s时,弹簧测力计的示数为20N,若速度为1m/s时,该物体受到的摩擦力为 N,合力为______N,若将拉力增大,当弹簧测力计的示数变为30N时,物体受到的摩擦力为_________N,此时物体受到的合力为_________N. 4、空降兵在降落伞打开后的一段时间力将匀速下落,它的体重为650N,伞重200N,若人受到的阻力忽略不计,则伞对人的拉力为 N,伞受到的阻力为 N。

最新机械效率知识点梳理与典型例题

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。

机械设计——分析计算题(共88题)

机械原理自测题库——分析计算题(共88题) 1、试计算图示机构的自由度(若有复合铰链、局部自由度或虚约束,必须明确指出)。并判断该机构的运动是否确定(标有箭头的机构为原动件)。若其运动是确定的,要进行杆组分析,并显示出拆组过程,指出各级杆组的级别、数目以及机构的级别。 图 a) 图b) 题 1 图 2、计算图示机构自由度,并判定该机构是否具有确定的运动(标有箭头的构件为原动件)。 图 a) 图 b) 题 2 图

3、计算图示机构自由度,并确定应给原动件的数目。 图 a 图b 题 3 图 4、在图示机构中试分析计算该机构的自由度数,若有复合铰链、局部自由度或虚约束,则在图上明确指出。 图a 图b 题 4 图 5、计算图示机构的自由度,并作出它们仅含低副的替代机构。

图 a) 图 b) 题 5 图 6、试计算图示机构的自由度。(若有复合铰链、局部自由度或虚约束,必须明确指出。)并指出杆组的数目与级别以及机构级别。 G L 题 6 图 7、计算下列机构的自由度(有复合铰链、虚约束和局部自由度请指出) 图 a) 图 b) 题 7 图

8、图示的铰链四杆机构中,已知mm l AB 65=,mm l CD 90=,mm l AD 125=, s rad mm l BC /10,1251==ω,顺时针转动,试用瞬心法求: 1)当φ=15°时,点C 的速度V C ; 2)当φ=15°时,构件BC 上(即BC 线上或其延长线上)速度最小的一点E 的位置及其速度值。 题 8 图 9、在图示的凸轮机构中,已知凸轮1以等角速度ω1=10rad/s 转动。凸轮为一偏心圆,其半径R 1=25mm ,L AB =15mm ,L AD =50mm ,φ1=90°,试用瞬心法求机构2的角速度ω2。 题 9 图 10 、 在 图 示 机 构 中 , 已 知 长 度 L AB =L BC =20 mm ,L CD =40mm ,∠a=∠β=90°W 1=100(1/S),请用速度瞬心法求C 点的速度的大小和方向

受力分析经典题及答案

一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时() A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F. B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零. C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零. D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F. 2、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动, 同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力大 小和方向是( ) A.2N,水平向左B.2N,水平向右C.10N,水平向左D.12N,水平向右 3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在 物体处于静止状态的条件下,下面说法中正确的是:() A.当F增大时,f也随之增大B.当F增大时,f保持不变 C.F与f是一对作用力与反作用力D.F与f合力为零 4、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示,质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行,已知 木箱与地面间的动摩擦因数为μ,那物体受到的滑动摩擦力大小为() A.μmg B.μ (mg+F sinθ) C.F cosθD.μ(mg+F cosθ) 6、如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用,恰好做匀速直线运动,则物体与水平面间的动摩擦因数为() A.F cosα/(mg-F sinα)B.F sinα/(mg-F sinα) C.(mg-F sinα)/F cosαD.F cosα/mg 7、如图所示,物体A、B的质量均为m,A、B之间以及B与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水平拉力F 拉着B物体水平向左匀速运动(A未脱离物体B的上表面)F的大小应为( ) A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍许增大水平力F, 而物体仍能保持静止时() A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大 9、重为10N的木块放在倾角为θ=300的斜面上受到一个F=2N的水平恒力的作用做匀速直线运动,(F 的方向与斜面平行)则木块与斜面的滑动摩擦系数为() A.2/10 B.0.6 C.3/3 D.无法确定 10、用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力F挤压相同的木板,木板中间夹着两块相同的砖,砖和木板均保持静止,则() A.两砖间摩擦力为零B.F越大,板与砖之间的摩擦力就越大 C.板砖之间的摩擦力大于砖的重力D.两砖之间没有相互挤压的力

机械效率知识点梳理与典型例题

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

高中物理受力分析(动态平衡问题)典型例题(含答案)【经典】

知识点三:共点力平衡(动态平衡、矢量三角形法) 1.(单选)如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕 O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是().答案B A.F1先增大后减小,F2一直减小 B.F1先减小后增大,F2一直减小 C.F1和F2都一直减小 D.F1和F2都一直增大 2、(单选)(天津卷,5)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平, 此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是().答案D A.F N保持不变,F T不断增大 B.F N不断增大,F T不断减小 C.F N保持不变,F T先增大后减小 D.F N不断增大,F T先减小后增大 3.(单选)如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地 推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是().答案B A.F1增大,F2减小B.F1增大,F2增大 C.F1减小,F2减小D.F1减小,F2增大 4、(单选)如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加 上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为().答案B A.F cos θB.F sin θ C.Ftan θD.F cot θ 5.(单选)如图所示,一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上,一质量为m的小木块在水平力F的作用下静止在斜面上.若只改变F的方向不改变F的大小,仍使木块静止,则此时力F与水平 面的夹角为().答案A A.60°B.45° C.30°D.15° 6.(多选)一铁架台放于水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直,现将水平力F作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,则在这一 过程中().答案:AD A.细线拉力逐渐增大B.铁架台对地面的压力逐渐增大 C.铁架台对地面的压力逐渐减小D.铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大 7、(多选)(苏州调研)如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直 方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小().答案BCD A.可能为 3 3 mg B.可能为 5 2 mg C.可能为2mg D.可能为mg 8、(单选)如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆MN上.现用水平力F拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变F的大小使 其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动.在这一过程中,水平拉力F、环 与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力F N的变化情况是().答案D A.F逐渐增大,F摩保持不变,F N逐渐增大B.F逐渐增大,F摩逐渐增大,F N保持不变 C.F逐渐减小,F摩逐渐增大,F N逐渐减小D.F逐渐减小,F摩逐渐减小,F N保持不变

机械效率实验题典型例题

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

(word完整版)初中物理受力分析练习题

1.试分析下图中物体A是否受弹力作用,若受弹力,试指出其施力物体. 2.体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球,如下图所示,试分析篮球与地面作用时,地面给篮球的弹力的方向. 3、如图所示,物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上,关于A受力的个数, 下列说法中正确的是 A.A一定受两个力作用 B.A一定受四个力作用 C.A可能受三个力作用 D.A受两个力或者四个力作用 4. 如右图所示,两人分别用100 N的力拉弹簧秤的秤钩和拉环,则弹簧秤读数为( ) A.50 N B.0 N C.100 N D.200 N 5. 关于弹簧的劲度系数的说法中正确的是 A. 因胡克定律可写成k = f x , 由此可知弹力越大, 劲度系数越大 B. 在弹性限度内, 弹簧拉长一些后, 劲度系数变小 C. 在弹性限度内, 无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变 D. 将弹簧截去一段后, 剩下的部分弹簧的劲度系数比原来大 6. 如图所示, 光滑的硬杆固定, 杆上穿一个小球. 轻绳一端系在小球上, 在另一端用力F 竖直向下拉, 小球沿杆向下运动, 则 A. 杆对小球的弹力垂直于杆斜向上 B. 小球只受重力和杆对小球的弹力作用 C. 小球受重力、杆对小球的弹力和绳的拉力作用 7、三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的 相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,其中a放在光滑水平桌面上。 开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,取 10m/s2。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是__________ F θ

8.关于合力的下列说法,正确的是 [ ] A.几个力的合力就是这几个力的代数和 B.几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力 C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力 D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力 9.5N和7N的两个力的合力可能是 [ ] A.3N B.13N C.2.5N D.10N 10.用两根绳子吊起—重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是[ ] A.不变 B.减小C.增大 D.无法确定 11.有三个力,F1=2N,F2=5N,F3=8N,则 [ ] A.F1可能是F2和F3的合力B.F2可能是F1和F3的合力 C.F3可能是F1和F2的合力D.上述说法都不对 12.三个共点力F1,F2,F3。其中F1=1N,方向正西,F2=1N,方向正北,若三力的合力是2N,方向正北,则F3应是 [ ] 13.重为20 N的物体除受到重力外,还受到另外两个力的作用而静止,已知它受到的其中一个外力F1=10 N,则另外一个外力F2的大小可能是( ) A.5 N B.8 N C.10 3 N D.20 N 14.如图3所示,六个力中相互间的夹角为60°,大小如图所示,则它们的合力大小和方向各如何? 15.如图4所示,物体受F1,F2和F3的作用,其中F3=10N,物体处于静止状态,则F1和F2的大小各为多少?

机械效率典型练习题

图6 机械效率练习题 1.如图示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,且动滑轮重G 动小于乙物体的物重G ,则所用的拉力F 甲 F 乙,其机械效率η甲η乙.(选填 “>”、“<”或“=” ) 2.起重机械在四川汶川的救援过程中,发挥了重要的作用。如图6所示,吊臂上的滑 轮组,可用 F =104 N 的拉力将重为 2.4×104 N 的吊板提起,如果吊板被匀速提高 10 m 。 则拉力F 做功 J ,滑轮组的机械效率是 2. 在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N 的拉力使 2N 重的物体匀速上升,下面说法正确的是() A.滑轮组的机械效率是 83.3% B.滑轮组的机械效率是 66.7% C.绳端移动速度与物体上升速度相同 D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍 3、甲乙两机械,甲的机械效率是 70%、乙的机械效率是 50%,下列说法中正确的是( ) A 、使用甲机械做功省力 B 、甲机械做功快 C 、相同时间内,甲机械完成的功多 D 、乙机械的额外功在总功中占的比例大。 4、如图所示,物体重 180N ,动滑轮重20N ,绳重和摩擦不计 .在拉力F 的作用下,物体 正以0.1m/s 的速度匀速上升.求:(1)拉力F ;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率 . 5、用如图1所示滑轮组将重6×102N 的物体匀速提高 2m ,拉力所做的功为 2×103J ,所用的时间为 20s 。求: (1)有用功;(2)拉力的功率;(3)该滑轮组的机械效率。 6.某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N 的重物,所用的拉力 F 为300N ,绳子自由端被拉下 2m ,在此 过程中,求:①拉力F 所做的功;②滑轮组的机械效率; ③滑轮组中动滑轮的重(不计摩擦和绳重)。 ④如果重物是 800N ,要把重物提升 2m ,求机械效率 7、如图22所示装置,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为 800N 的货物提 至高处,人对绳的拉力 F 1为500N ,货物在1min 内匀速上升了 5m 。(可求5个物理量) (1)请在图上画出绳子的绕法;(2)求滑轮组的机械效率;(3)如果重物是600N ,要把重物提升 5m ,求拉力做的功。 8、如图所示,物体G 在拉力F 的作用下作匀速直线运动,拉力所做的功是 600J , 物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是 80%,求: ⑴额外功时多少?⑵拉力F 是多少?⑶ 物体所受的摩擦力是多大? F G 图22

机械效率的典型例题

简单机械之机械效率计算 1、关于机械效率,下说法正确得就是:( ) A、机械效率总小于1;B、单位时间里做功越多得机械,机械效率越高; C、做功越多得机械,机械效率越高;D、省力越多得机械,机械效率越高。 2、为了提高滑轮组得机械效率,以下正确得就是:() A、以较快得速度匀速提升重物;B、以较慢得速度匀速提升重物; C、增加承担物重得绳子股数; D、把滑轮做得更轻巧,减小滑轮在转动过程中得摩擦; 3、某同学用动力臂就是阻力臂2倍得杠杆将重400N得石头抬高20cm,手向下压得力就是220N,手下降得高度就是_____cm,人做得功就是_____J,有用功就是_______J,这根杠杆得机械效率就是________ 4、用一动滑轮将重200N得砂子提到9m高得脚手架上,所用力就是120N,求有用功、总功机械效率各就是多少? 5、如图所示,为使重为1500N得物体匀速移动到长100m斜面得顶端,若斜面得高为10m、需用180N得推力,则这个斜面得机械效率就是多少? 常见得简单机械指滑轮、斜面与杠杆。而有关其机械效率得计算则就是九年级物理得难点与重点,也就是每年中考试卷得“常客”。为了帮助学生们破解难点,掌握重点,下面就按滑轮、斜面、杠杆得顺序,以典型题为例,分类讲解各类问题得求解方法。 一、滑轮 ㈠竖直提升重物得典型例题 例1.(2011江苏连云港,第29题)在小型建筑工地,常用简易得起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示得滑轮组。某次将总重G为4000N得砖块匀速吊运到高为10m得楼上,用时40s,卷扬机提供得拉力F为2500N。求在此过程中:(1)有用功;(2)拉力F得功与功率;(3)滑轮组得机械效率。 难点突破: 所谓“有用功”,就就是“对我们有用得功”。在利用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿竖直方向提升重物时,我们得目得都就是让重物升到我们所需得高度。所以有用功就应就是滑

机械设计思考题及练习题十-推荐下载

思考题及练习题十 10-1试分析图10-1所示的齿轮传动各齿轮所受的力(用受力图表示出各力的作用位。 置及方向) (a)(b) 图10-1 齿轮传动力分析 10-2如图10-2所示的齿轮传动,齿轮A、B和C的材料都是中碳钢调质,其硬度:齿轮A为240HBS,齿轮B为260HBS,齿轮C为220HBS,试确定齿轮B的许用接触应力 【σH】和许用弯曲应力【σF】。假定: (1)齿轮B为“惰轮”(中间轮),齿轮轮A为主动轮,齿轮C为从动轮,设 KFN=KHN=1; (2)齿轮B为主动,齿轮A和齿轮C均为从动,设K FN=K HN=1; 如齿轮的工作寿命不是无限寿命时,问在上述两种情况下对各轮的许用应力有何影 响?

10-3对于做双向传动的齿轮来说,它的齿轮接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循环特性?在做强度计算时应怎样考虑? 10-4齿轮的精度等级与齿轮的选材及热处理方法有什么关系? 10-5要提高齿轮的抗弯疲劳强度和齿面抗点蚀能力有哪些可能的措施? 10-6设计铣床中的一对圆柱齿轮传动,已知P1=7.5kW,n1=1450r/min,z1=26,z2=54,寿命L h=12000h,小齿轮相对其轴的支承为不对 称布置,并画出大齿轮的结构图。 10-7某齿轮减速器的斜齿圆柱齿轮传动,已知n1=750 r/min,两齿轮的齿数为z1=24,z2=108,β=9°22′,m n=6mm,b=160mm,8级精度,小齿轮材料为38SiMnMo,大齿 轮材料为45钢(调质),寿命20年(设每年300工作日),每日两班制,小齿轮相对其轴 的支承为对称布置,试计算该齿轮传动所能传递的功率。 10-8设计小型航空发动机的一对斜齿圆柱齿轮传动。已知传递功率P1=130kW,转速n1=11460r/min,z1=23,z2=73,寿命L h=100h,小齿轮做悬臂布置,使用系数K A=1.25. 10-9设计用于螺旋输送机的闭式直齿锥齿轮传动,轴交角∑=90°,传递功率P1=1.8kW,转速n1=250r/min,齿数比u=2.3,两班制工作,寿命10年(每年按30天计算),小齿轮做悬臂布置。 10-10 在设计软面齿轮传动时,为什么常使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮的齿面硬度30~50HBW? 10-11常见的齿轮失效有哪些形式?失效的原因是什么?可采取哪些措施来减缓失效的发生? 10-12有哪些因素影响齿轮实际承受载荷的大小?它们时怎样影响的?又如何减少它们的影响? 10-13齿轮强度设计准则是根据什么确定的?有哪些准则?为什么? 10-14如何具体分析确定计算齿根弯曲疲劳强度及齿面接触疲劳强度时的啮合位置,一般计算时又是如何处理的?

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