简单机械作图题：

1．在图15中，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2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F1和F2的力臂l1和l2.

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L1和L2。

6．画出图10中动力F1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L1，和重力G的力臂L2。

8．在图9中作出F的力臂。

9．在图12中画出小锤所受阻力F2以及动力F1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。

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F1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．

（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___________范围内．

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）

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　　　　　　　　　　　　　。

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。你认为甲组产生错误的原因有那些？

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______第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）

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。该运动的规范动作是：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。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。

①请你说出应测量哪些物理量。

②写出计算陈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内容，使表格完善。

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，南京地铁一号线开始观光试运行．我们骄傲，南京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佛山·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。活动要求是：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内，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，则这段路程内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．水桶内装有体积为1.9×10-2 m3的饮用水，张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)张力同学所做的功。（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。

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→根内导管→茎内导管→叶内导管→叶肉细胞→气孔→大气.蒸腾作用对植物体具有重要的意义：降低植物的温度，促进根吸收水分，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，植物体内的水分减少，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内将重为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分钟内前进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)汽车在这段时间内的功率。

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）

17.一辆上海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N，石头出水后人的拉力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m0，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6×103kg的货物时不会绕支点O翻倒，右边配重m0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，则在这段时间内：

（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内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上海，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。

简单机械作图题：