机械和功作图计算.docx

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机械和功作图计算

一、作图题（每空？

分，共？

分）

1、在图中杠杆B点挂一重物G，要使此时杠杆在图中位置平衡。

请画出此时施加在杠杆A点处最小的力FI和杠杆受到阻力F2的示意图。

2、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F的作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出动力F的示意图。

3、 （2

分）如图13是用螺丝刀撬起图钉的示意图，O为支点，A为动力作用点，F2为阻力．请在图中画出阻力F2的力臂l2及作用在A点的最小动力F1的示意图．

4、请在下图中画出使杠杆在图示位置保持平衡时最小的力．

5、如图所示是用羊角锤拔钉子的示意图，画出将钉子拔出时所用最小力的方向及其力臂。

6、在图中画出使杠杆平衡的最小作用力以及它的力臂．

7、如图所示，曲杆A

OBC自重不计，0为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm．要使曲杆在图示位置保持平衡，请在A、B、C三点上选出一点作出一个最小的力F的示意图及其力臂L．

8、如图所示，画出使杠杆平衡的最小力的示意图。

（要求保留作图痕迹）

9、如上中图所示，王师傅想用最省力的方法把—个铁桶推上台阶，请在图中画出这个力的示意图，并画出力臂。

10、画出如图8-A－6中各杠杆的动力臂和阻力臂。

11、如图9所示，重900N的物体，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提到楼上，要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的

绕法。

12、要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。

13、图中的滑轮重、摩擦均不计，请按照题目所给的F与G的关系，在图中

画出各滑轮组的绕绳方法。

14、用如图12所示的滑轮

，组装成滑轮组。

请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法及物体A所受重力的

示意图。

15、在图8中按最省力的要求，画出滑轮组绳子的绕法。

二、计算题

16、如图12所示，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的A端挂一重为60牛的物体甲，在B端施加一个力F，

已知OA∶AB＝1∶2。

求：

为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F的最小值和方向。

17、如图所示，灯重30N，灯挂在水平横杆的C端，O为杠杆的支点，水平杆OC长2m，杆重不计，BC长0.5m，绳子BD作用在横杆上的拉力是多少？

（∠DBO=30°）

18、某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械，如图是这个机械一个组成部分的示意图．OA是个钢管，每米长受重力为30牛顿；0是转动轴；重物的质量m为150千克，挂在B处，0B=1米；拉力F加在A点，竖直向上．取g=10牛／千克．为维持平衡，钢管OA为多长时所用的拉力最小?

这个最小拉力是多少?

19、如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30º．

（1）请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂．

（2）拉力F的大小是多少?

20、如图，质量为10kg的物体放在水平桌面上，求：

（1）物体所受重力大小；

（2）物体底面积为0.1m2，物体对桌面的压强大小；

（3）用20N的水平推力，使物体在桌面上移动0.5m，推力对物体做的功．

21、一辆汽车以10m/s的速度做匀速直线运动，已知发动机的功率是60KW，求：

（1）10分钟内汽车发动机做了多少功？

（2）这辆汽车受到的阻力是多少牛？

22、一辆汽车，发动机的功率是70kW，半小时内在平直公路上匀速行驶了40km。

问：

（1）发动机的牵引力做了多少功？

（2）汽车行驶过程中，受到路面的摩擦力是多大？

23、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。

在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。

（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？

（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？

24、总质量为4500kg的汽车在一段平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了1min。

若汽车的牵引力为2×104N，与路面的总接触面积为0.15m2。

（g=10N／kg）求：

（1）汽车行驶的路程。

（2）汽车牵引力做的功。

（3）汽车停在水平路面时，对路面的压强。

25、起重机将质量为800千克的货物，在40秒内匀速吊起5米高。

求:

（1）起重机对货物做功多少？

（2）起重机的功率多大？

26、一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车空载时总重为2.5×104N．

（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；

（2）求货车以10m/s的速度空载匀速行驶时，10

s内货车牵引力做的功及功率.

27、某同学用如图12所示的装置匀速提升重力为200牛的物体，滑轮重力和摩擦不计，若物体在2秒内匀速

上升0.6米，求：

（1）拉力

做的功W；

（2）拉力的功率P。

28、某

商店售货员把长大约1m的木板搭在台阶上，将冰柜沿斜面推上台阶，如果售货员沿斜面的推力为200N，台阶高度为0.4m,求：

（1）售货员推冰柜做了多少功？

（2）如果把冰柜推上台阶用了10s，那么推力做功的功率是多少？

29、小明和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，人用600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m．

（1）在图中画出所用滑轮组的绕线情况，写出绳子段数的推导过程？

（2）人的拉力做功的功率是多少？

30、如图10所示滑轮组的机械效率为80%，设重1600N的物体G以0.4m/s的速度匀速上升，求；

（1）拉力F的大小。

（2）10s内拉力做的功。

（3）拉力的功率。

参考答案

一、作图题

1、线段的长短不合理、作用点、方向（垂直符号）、支点错一处扣0.5分，不得负分。

2、

3、21．                 

4、图略

5、

6、考点：

杠杆中最小力的问题．2448894

专题：

图像综合题．

分析：

根据杠杆平衡条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂可知：

在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小；根据图示确定最大的动力臂，然后作出动力．

解答：

解：

由图可知，当动力作用在杠杆的最左端，且力与杠杆垂直向上时，动力臂最大，此时动力最小，从支点作动力作用线的垂线段即可作出动力的力臂，如图所示：

点评：

杠杆中作最小力的步骤：

先确定最长的力臂，然后根据力臂与作用力垂直的关系，画出最小作用力；会用力的示意图表示力的三要素．

7、略

8、如图所示。

9、

10、略 

11、 如图9所示 

12、答：

支持乙的说法．不支持甲的原因，要点：

（1）使用任何机械都不省功；

（2）使用机械要多做额外功，机械效率会更低．

  评分意见：

支持乙的说法给1分，不支持甲的原因每答对一个要点给1分，共3分．有其它合理答案均参照给分．

13、如图所示。

14、

15、

二、计算题

16、F2＝G甲＝60牛                                             1分

   F1L1＝F2L2                                                1分

F＝G甲LOA/LOB                                                      1分

＝60牛×1/3＝20牛                                        1分

F的方向为竖直向上                                         1分

17、80N

18、设OA=x，OB=b，每米长钢管重为w=30牛．根据杠杆平衡条件可以列出以下方程：

bmg+x/2·wx=F·x

整理后得WX2-2F·x+2bmg=0   ①

这个方程有解的条件是△≥0，其中

△=（-2F）2-8wbmg   ②

由此解出F≥2wbmg

把数值代入得F≥300牛顿，这表示拉力的最小值为300牛．

从①式可以解出钢管长x

由于拉力最小时A=O，所以拉力最小时的钢管长为：

x=10米

19、解：

1）F的力臂如图所示。

2）如图，在Rt△OAD中，∠OAD=90°，∴OD=1/2OA=1/2*50cm=25cm

 根据杠杆平衡条件得：

F*OD=G*OC   有F*25cm=20N*30cm  解得F=24N

20、

（1）物体的重力为98N；

（2）物体对桌面的压强为980Pa；

（3）推力做的功为10J．

【解析】

试题分析：

（1）根据G=mg求出物体重力；

（2）物体对桌面的压力等于其重力，根据p=求出压强；

（3）根据W=Fs求出推力做的功．

解：

（1）物体重力：

G=mg=10kg×9.8N/kg=98N；

（2）物体对桌面的压力：

F=G=98N，

（3）推力做的功：

W=F′s=20N×0.5m=10J．

考点：

重力的计算；压强的大小及其计算；功的计算

点评：

此题主要考查的是学生对重力、压强、功的计算公式的理解和掌握，基础性题目

21、

22、1.26×108J；3150N。

23、（1

）2400N

（2）2.16×105J  7.2╳104W

24、解：

（1）汽车行驶的路程

s=vt=20m/s×60s=1200m                 .............. 2分

（2）牵引力做功

       W=Fs=2×104N×1200m=2.4×107J           .............. 2分

    （3）对路面的压强

       F压=G=mg=4500kg×10N/kg=4.5×104N       .............. 1分

      p=F压/S=4.5×104N/0.15m2=3×105Pa          .............. 2分

25、

26、

（1）2.5×103N

（2）2.5×105J 2.5×104W

27、

（1）      F=G/2=200牛/2=100牛                 2分

W=FS=100牛×2×0.6米=120焦          1分

（2）P=W/t=120焦/2秒=60瓦                 1分

28、

29、

（1）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及重物的绳子股数：

n=

=3，根据“奇动偶定”，绳子应从动滑轮挂钩上开始，如图所示：

（2）人的拉力F=600N，移动距离s=1.5m，时间t=10s，

人的拉力做功的功率为：

P=

=

=90W．

故答案为：

（1）同上；

（2）人的拉力做功的功率是90W．

30、

说明：

①关键公式不写不给分

②过程不写单位不给分

③结果不带单位不给分

④过程用了“

”乘扣0.5分

⑤解题过程没有适当的下标或文字说明扣0.5分