简单机械作图题：

.

. 简单机械作图题：

1．在图15中，画出作用在“开瓶起子”上动力F 1的力臂和阻力F 2的示意图．

2．如图13所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A 点. 请作出拔钉子时所用最小动力F 的示意图. (注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线) 3．如图所示，O 是杠杆OA 的支点．在图中画出拉力F 1和F 2的力臂l 1和l 2.

4.如图所示，曲杆AOBC 自重不计，O 为支点，AO=60cm ，OB=40cm ，BC=30cm ，要使曲杆在图

示位置平衡，请作出最小的力F 的示意图及其力臂L 。

4．利用图中的滑轮组，用200N 向下的拉力将重为800N 的物体匀速提升到高处(绳、滑轮的

自重及摩擦不计)，请画出滑轮组上绳的绕法。 5.作出图6的闸刀使用中的两个力臂，并标明L 1和L 2。

图13 O A 图6

. .

6．画出图10中动力F 1的力臂。

7.图8是安装在安全文明小区进出口的栏杆(栏杆是一根粗细均匀的圆木杆)示意图，当在 A

处施加一个压力F 时，可将栏杆拉到如图所示位置，请在图中画出此时压力F 的力臂L 1，和重力G 的力臂L 2。

8．在图9中作出F 的力臂。 9．在图12中画出小锤所受阻力F 2以及动力F 1的力臂．

10．如图4是列车上售食品的手推车，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，使手推车

前轮向上翘起，请画出售货员所用的最小动力及其力臂． 11．在图9中，一个站在地面上．．．．．

的工人利用滑轮组将重物G 提起来，请画出滑轮组的绕线. 12．如图15所示杠杆，铁球重20N ，力F 作

用在杠杆的B 端使杠杆水下平衡，则力F=_____N ；画出铁球重力G 的图示和力F 的力臂L 。

13．如图12所示，用力F 踩汽车刹车踏板，请画出此力对支点D 的力臂。

14．用如图13所示的滑轮组成滑轮组提升木桶有两种绕绳方法，请任意画出一种。 图9 图12

A l

O

B

. .

15．请你用分度值为１mm 的刻度尺测量图10中力臂l 的长度，l 的长度是 cm ．杠杆

AB 处于平衡状态，请作出力臂l 对应的力的示意图． 16．如图12，试画出缝纫机脚踏板所受动力、阻力的力臂。

17．在图5—6中，AB 是一根自重为100N 的均匀木棒，B 端着地，在A 端用最小的力F 时，

恰好在如图位置处于平衡状态，请画出力F 的图示。

18．如图，在杠杆AB 上挂了一个重为G 的物体。为使杠杆在图中的位置静止．请在杠杆上

画出最小的动力F 和它的方向。 19．图5中一个站在地面上的人用较小的力通过滑轮组将重物提起来，请画出滑轮组的绕线。 20.图9甲中O 是杠杆的支点，在图中画出F 1的力臂。

四、实验探究题：

1．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验， 实验数据如下表所示．

图12

. . 序号 钩码重 G/N 钩码上升的高度h/cm

弹簧测力计 的示数F/N

弹簧测力计移动的距离S/cm

1 2 5 0.6 25 2

4

8

1.1

（1）在表格的空格处，填上合适的数据．

（2）在图16中用笔画线代替细绳组装滑轮组．

(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为________． (4)如果将重为3N 的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在___________围．

2.在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组

（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。

（1）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G ，然后竖直向上匀速拉动弹簧秤使钩码升高，从弹簧秤上读出拉力值F ，即可算出该滑轮组的机械效率η= 。

（2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲 η乙（选填：＞、＜或＝）。 （3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是 固定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。你认为小强应采用的正确方法是什么？答：

。

3．如图所示是我们探究杠杆平衡条件的实验装置图．实验结束后，通过分析数据，有的同

学指出：杠杆的平衡条件也可以是“动力×支点到动力作用点的距离=阻力× 支点到阻力作用点的距离”．平时许多同学也经常用这种观点分析杠杆问题．事实上这种观点是片面的，因为支点到动（阻）力作用点的距离并不总是力臂．请你在本实验的基础上再补充一些器材，通过实验证明杠杆平衡条件在普遍情况下应该是“动力× 动力臂=阻力× 阻力臂”.

( l )你补充的器材有： 、 。 ( 2 )写出操作步骤：

. .

4．如图5所示是小亮同学测定斜面机械效率 的装置图，下表是小亮同学设计的记录表格.

分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？ （要求写两条） 斜面倾 斜程度 小车重量

G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W 有/J 总 功 W 总/J 机械 效率 较缓 10 0．1 3 1 1 3 33% 较陡 10 0．2 4 1 2 4 50% 最陡 10

0．3

5

1

3

5

60%

5．在“研究杠杆平衡条件”实验中

（1）实验前出现图19甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母A 向 调（填“左”或“右”）

（2）实验过程中出现图19乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向 （填“左”或“右”）移动 格。

（3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将 。（填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）

（4）物理课本中有这样一句话“托盘天平是支点在中间的等臂杠杆，天平平衡时砝码

的质量等于被测物体的质量”。实际上使用天平经常同时用到砝码和游码，此时被测物体的质量应 砝码的质量（填“大于”“小于”或“等于”）。 （5）如图19丙所示的案秤是个不等臂杠杆，请你根据杠杆的平衡条件，说明用几个不

重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理 。

甲 乙 丙

秤盘

调零

螺丝

支点 游码 槽码 秤杆

. . 6. 甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时，分别得到下面两组数据和结论。

他们在交流时，甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。你认为甲组产生错甲 组

乙 组 次数 动力 动力

臂 阻力 阻力臂 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 4 5 5 4 7 4 2 14 2 3 4 4 3 6 4 8 3 3

4

5

2

10

结论 动力+ 动力臂=阻力+阻力臂

动力?动力臂=阻力?阻力臂

甲组产生错误的原因： 。7．小红同学在利用如图10所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的

实验中，用弹簧测力

计匀速竖直拉起重8N 的物体，物体升高了0.2m ，弹簧测力计的示数是____N ，在实验过程中对物体所做的有用功是________J ，滑轮组的机械效率是_____________．

8．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，

实验数据如下表：(4分)

⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。

⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率次

数 钩码重/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计移动距离/cm 1 2 10 0.8 40 2

5

5

1.5

20

9．学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼（如图11所示），小丽同学想

测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。

⑴、测量所需要的器材有： ⑵、小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是（ ） A 、测出箱子所受的重力 B 、测出楼梯的总长度

C 、测出一楼到三楼的竖直高度

D 、测出小军上楼梯所用的时间

E 、算出小军搬运箱子的功率

⑶请你帮小丽设计一个实验记录表格。

10．图13为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N 。

. . （1）实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为 N ，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为 。

（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将 。（选填：“增大”、“减小”或“不变”）

11．引体向上，是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规动作是：两手正握单杠，由悬

垂开始．上提时．下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。

这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。强同学能连续匀速做16个规的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测强同学做动作时的功率。 ①请你说出应测量哪些物理量。

②写出计算强同学做动作时功率的表达式。

12．某同学在做“研究扛杆的平衡条件”实验 前，设计了下面表格，请你在第一行的两个

空格中填写适当的容，使表格完善。

实验 次数 动力 F 1/N 动力臂 l 1/cm 阻力 F 2/N 阻力臂 l 2/cm 1

2 3

五、简答题：

1.物理课上，同学们观察了右图所示的实验：用细线将一金属小球 悬挂起来，把小球拉到一定的高度（此时细线偏离竖直方向的角 度为α，小球离开最低位置的距离为S ），然后释放，小球将左右 摆动。

（1）此实验说明： （2）课后小宁同学提出这样的问题：小球来回摆动一次的时间（或 摆动的快慢）跟哪些因素有关呢？对此，同学们进行了探究。小宁提 出猜想：小球摆动的快慢可能跟细线的长度（L ）有关。于是小宁和 小军来到实验室，找来了以下器材：

A.秒表

B.长为0.8m的细线

C.长为1.0m的细线

D.铜球

E.铝球（D、E两球体积相等，都有相同的小孔，便于系线）

为了验证小宁的猜想，请你帮他们设计出简要的实验步骤。

选用的器材是（选填上列器材前的字母）：

具体操作：

（3）对小宁提出的问题，除了他的猜想外，请你再提出两个猜想：

①

②

2．如图8 甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓，尽管他使出了浑身力气，却没能成功。于是他想出了一个新点子：在其它不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一头栓在扳手柄的上端，自己使劲拉绳的另一头（如图8 乙所示）．可他还是没能扳动螺栓，这是为什么呢？请分析其中的原因。（假定工人施力的大小不变）

3．2005年5月15日，历史在这一刻定格，地铁一号线开始观光试运行．我们骄傲，终于迎来了地铁时代……

(1)地铁的站台上，都标有一条醒目的黄色安全线，候车时乘客要站在黄色安全线的外

面．这是为什么?

(2)地铁营运部门提示：没有座位的乘客要抓紧身旁的扶手，不要随意走动,这是什么道

理?

(3)地铁一号线的每列列车运行时由8台电动机牵引，每台电动机的额定功率为1.85×

105w，如果列车在某水平路段以16m／s的速度匀速运行，试算出列车在此路段受到的阻力是多大?

(4)与公交汽车相比，地铁除了载客量大、准时外，还会有哪些优点?(只需写出一点) 4．小磊同学是班里的“大力士”，一天他放学回家，看到公路上有一块大石头，他担心大石头会妨碍车辆正常通行。于是，他决定把石头推到路边，但是他费了很大的力，累得满头大汗，石头却一点没动（如图21 所示）。他的同学小颖恰好路过，看到此情景说：“你的行为很值得称赞，但是你对石头并没有做功”。你认为小磊同学对石头做功了吗？为什么？

.

.

5．（05·非课改区）如图10所示，

甲是我们常使用的指甲钳。乙是它的

示意图。请细心观察，此

钳分别应用了哪些物理知识及原

理。请你写出三个应用不同原理的

例子．

6．假期里，小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动要：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图33所示的木板上，恰好使木板水平平衡。

(1)若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N，小兰站在距离中央支点2m的一侧，爸爸

应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡?

(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上，现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的

速度是0．5m／s，爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?

六、计算题：

1．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：

(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；

(3)汽油机的功率．

2．工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀

速提升0.5m，工人对绳的拉力为600N，则滑轮组对重物所做的有用

功W有用=__________J，该滑轮组此时的机械效率η＝________%.

.

.

3．某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸．已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计)，船的总质量为7．92×103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0．01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0．3m／S，(g=10N／kg)求：

(1)滑轮组的机械效率．

(2)人拉绳的功率．

4.图所示，物体G所受到的重力大小为40N.

（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功.

（2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功. （3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？

5．电动自行车可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。使用前，应先对车上的蓄电池充电。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车，沿着水平的道路匀速行驶，在0.5h，电动行驶了9km，此时车上电动机的工作电压为32V，工作电流为4A。

⑴电动自行车在电动骑行启动时，能量是如何转化的？

⑵若该车和人共重1000N，行驶时轮胎与地面的接触面积共为8×10－3㎡，那么车对地

面的压强多大？

⑶若车和人在行驶过程中所受阻力为20N，则这段路程该车克服阻力所做的功为多少？

⑷该车电能转化为机械能的效率是多少？

6．工人用一个动滑轮，将质t 为20kg 的货物竖直提高了2m 。己知该动滑轮的机械效率为80 % ，求工人的拉力。小明解此题的思路是：因为使用动滑轮省一半力，所以F=1/2G=1/2mg；又因为此动滑轮的机械效率η=F/F/，故所求拉力F/=F/η，即得。请判断小明的思路是否正确？若正确，请按其思路代入数据，解出此题；若不正确，请指出错在哪里？然后写出你认为正确的解题过程，并求出拉力。

7．工人用如图12所示的滑轮将重800N的货物提高2m，拉力F为500N，求（1）拉力所在的绳端移动的距离；（2）滑轮的机械效率。

.

.

8．水桶装有体积为1.9×10-2 m3的饮用水，力同学为班级的饮水机换水，他拉着水桶在水平地面上匀速前进了100米，然后匀速提起水桶放到1m高的饮水机上(水桶的质量不计)。求：

(1)桶中水的质量。

(2)力同学所做的功。（g=10N/kg）

9．一台起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，如果它的电动机所做的功是3.0×104J，则起重机的机械效率是多少?(g＝10N／kg)

10．工人利用图23所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m，。所用拉力为250N，滑轮组的机械效率是多少？若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？(不计绳重和摩擦的力)

小明的解题过程是：

解：W有=Gh=400N×2m=800J

W总=FS=250N×2m×2=1000J

η= W有/W总=800J/1000J=0.8=80%

W有/= G/h=900N×2m=1800J

W总/= W有//η=1800J/80%=2250J

答：滑轮组的机械效率是80%，拉力在这一过程中所做的功是2250J。

上述解答是否有错误？如有错误，指出错误的原因，并对错误加以订正。

图23 11．阅读下面的短文，然后解答后面的问题：

植物是我们的好朋友，它们与我们的生活息息相关，每一种植物都具有蒸腾作用.植物的蒸腾作用是一个水分的运输和散失的过程.蒸

腾过程如下：土壤中的水分→根毛→根导管→茎

导管→叶导管→叶肉细胞→气孔→大气.蒸腾作

用对植物体具有重要的意义：①降低植物的温度，

②促进根吸收水分，③促进水分和无机盐的运输.

植物一天中蒸腾作用的变化规律是：日出后，蒸

腾作用随之增强，到午后三时左右达到最高峰，

三时以后，植物体的水分减少，气孔逐渐关闭，蒸腾作用随之下降，日落后蒸腾作用降到最低点.

.

(1)你认为蒸腾作用能降低植物及其周围环境的温度的物理原理是

；

(2)根据短文，影响植物蒸腾作用强弱的因素有：；

(3)设一棵树的树叶平均高度为5m，它一生中共蒸腾了200t水，请计算这棵树对这些

水所做的功(g=10N/Kg).

12．图22 是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯，厢底有两个动滑轮B ．其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C 为配重，起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。

现有10 个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯

厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F1 , F1的功率P1为10kw ，

动滑轮B 的机械效率为η1；电梯厢运行了12m 后，从电梯中下去

了5个人，此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F2，

F2的功率为P2，动滑轮B 的机械效率为η2（不计绳重及滑轮摩擦，

g 取10N/kg）

求：( l )η1：η2;

( 2 ）拉力F2的功率P2 。

13．小明家住二楼，正在装修房子．小明想采用如图8所示的滑轮组，

站在地面上用较省力的方法将装修材料运送到二楼窗口处．

（1）请你帮助小明把滑轮组的绕线方法画出．

（2）若装修材料重600N，把它运送到4m高的二楼窗口处，小明需

要做多少功?（滑轮重、绳重及摩擦均不计）

14．如图所示是德什大桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s将重为2.4×104N的钢材匀速提高10m。已知拉力F为104。则这个过程中：

（1）拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？

（2）滑轮组的机械效率多大？

（3）题中少了哪两个数据仍能求出滑轮组的机械？

.

.

. .

15．一辆质量为1330kg 的汽车在平直的季华路上匀速行驶，1分钟前

进1500米，已知汽车受到的平均阻力是3000牛。求： （1）汽车行驶的速度；

(2)汽车在这段时间的功率。

16．图22是某工人用滑轮组提升重物，工人用360N 拉力将重为600N

的重物匀速提升10m ，需要时间50s 。请根据提供的信息，计算两个相关的物理量。（g 取10N ／kg ）

17.一辆桑塔纳牌轿车在我省新建成的清——镇高速公路上行驶，

（1）它在经过如图11所示的标志牌下时，速度已达40m/s ，并仍以此速度在向前开行，这辆车是否违反了交通法规，为什么？

（2）如果这辆轿车以108km/h 的速度匀速行驶，

① 从标志牌处开到镇宁需要多少时间？（结果保留两位小数）

② 设这段路程为平直公路，在这段路程中，该车受到的阻力为3

102?N ，它的功率是多大？

18．产自我市的岩滩红水河奇石闻名全国乃至世界，采石工人用如图22所示的装置将一块

奇石从5m 深的水底提升到离水面1m 高的船上。已知石头在出水前人的拉力

31105.4?=F N ，石头出水后人的拉力32100.7?=F N ，不计摩擦及动

滑轮重，求：

(1)石头的重力；(2)石头的体积；(3)拉力所做的功。

19．在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机。图5—8所示是一种起重机的简图，为

了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m 0，已知OA=10m ，OB=5m ，

起重机功率为30KW ，起重机本身重力不计。求：⑴要使起重机吊起6×103

kg 的货物时不会绕支点O 翻倒，右边配重m 0至少为多少千克？⑵若机机械效率为80％，则把5×103

kg 的货物沿竖直方向匀速提高15m ，需要多少时间？

20．解放牌卡车在平直的公路上匀速行驶8s，通过的路程是120m，若此时卡车发动机的牵引力大约4000N，则在这段时间：

（1）卡车行驶的速度是多少？

（2）发动机所做的功大约是多少？

（3）发动机的功率又是多少？

21．一块水田面积为2400m2要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失，求：（1）所灌水的体积。（2）所灌水的质量。（3）若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？（4）若水泵的功率为 2. 4kw，抽这些水要用多长时间？（ρ水＝1.0 x103kg/m3,g=10N/kg）

22．利用图12所示装置,把质量为3千克、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下4m处拉出水面后,再提升了10m,共用时间10s.动滑轮重为20N(不计绳子与滑轮间的摩擦,设石块的两个上升过程都为匀速,g取10N/kg).

求:(1)在整个过程中拉力F的功率(可近似认为石块离开水面前浮力大小不变).

(2)石块离开水面前与离开水面后,这个装置的机械效率分别是多少?

(3)分析这两个数值,你能得出什么结论?

23．一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速度表如图22所示。

求：⑴轿车行驶的速度是多少米/秒？

⑵在2min轿车行驶的路程是多少千米？

⑶若轿车发动机提供的牵引力为F＝1600N，则轿车通过上

述路程牵引力做的功为多少焦？

24．节能是汽车性能的一个重要指标。但同一辆汽车每百公里的

消耗与行驶速度的快慢是否有关呢？星期天，小明乘坐叔叔

的汽车去，于是他决定借此机会对这一问题进行探究。他们

去时走高速公路，回来时走320国道，得到了右表所示的数据。

.

.

⑴分析数据后，下明觉得这与他事先的猜想相吻合。你认为小明的猜测应该是。

⑵请你算出汽车在高速公路上行驶108km消耗的汽油质量。（ρ汽油＝0.8kg/L）

⑶若汽车在高速公路上行驶时发动机的功率为60 kW，那么汽车行驶108km，发动机做的功为多少。

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