《简单机械　功和能》竞赛辅导测试题

1、简单机械 功和能竞赛辅导测试题姓名：班级：囹91、倒链（又称神仙葫芦）是一种简单的起重用具，它由滑轮组组成（如图9所示）， a、b为同轴并一起转动的定滑轮，半径分别为心和耦，k稍大于r2； c为动滑轮，其半 径为r。它们之间用铁链按图中所示的方式联结起来。当用力f拉一侧铁链使定滑轮转 动时，套在a上的铁链使挂在c上的重物上升，与此同时，套在b上的铁链被放下，使 重物下降（图中虚线箭头表示铁链运动方向）。转动一周时，其总效果使重物上升的距 离为多少？若重物所受重力为g,则使重物缓慢匀速上升时，拉力f的大小至少应为多 少？2、被形容为“满船尽带黄金甲”、身价逾千亿美元的广东海底 沉船“南海一号”，

2、已于2007年12月22日上午11时30分成功浮 出水面.“南海一号”采用的是古船整体打捞模式，这在世界考古 和打捞界都是首创.沉船地点在广东珠江口以西、距阳江海陵岛30 里，约水下20米处.“南海一号”在水中的重量为2800吨，空气 中重量达4800吨，为吊起这艘价值连城的古沉船，中国大陆特别打 造了 “亚洲第一吊”的4000吨全回转起重船“华天龙”号（如图15）, 到时将由它以0. lm/s的速度把“南海一号”吊出水面.（疚10n/kg）（1）“南海一号”在水中所受浮力是多大？（2）“华天龙”号起吊该船时出水前的有用功率是多少？（3）若“华天龙”号起重船起吊时的总功率为5x106w,则出

3、水前的机械效率是多少？图203、今年长江中下游遭遇了 50年以来最长时间的干旱，各地都在抽 水抗旱。图20是某村抽水抗旱的示意图，水泵的流量为180nf7h （每小 时流出管曰的水的体积），抽水高度为12ni。（1）水泵的轴心距水面的高度力最大为多少？（2）该机械装置所做有用功的功率为多少？（3）带动水泵的动力装置为柴油机，每小时燃烧的柴油为1.25l。 则整个机械装置的效率为多少？4、电气化铁路的输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆 上.钢缆的a端固定在电杆上,b端通过滑轮组连接在电杆c上，(1) 配重d是n个混凝土圆盘(图中只画出3个)，每个盘的质量是m.按 图示的配置，钢缆在b端所受的拉力

4、大约是多少？(2)如果只考虑b端的牢固性，本来可以把它直接固定在电杆 c上，也可以用一个很硬的大弹簧连接b和c,实际上却用滑轮组 来连接，这样做的优点是什么？5、超高压水切割又 称“水刀”，它是将普 通水经过多级增压后， 通过一个极细的喷嘴喷 出一道高速“水箭”， 对切割表面产生10 型号压强(mpa)喷嘴横截面积3)排量(l/min)油泵电机功率(kw)换向方式电源(v)22303005x10"2.7215电毛38010'pa的压强。工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。下表是某高压水切割机技术参数：提示：表中“排量2. 7l/mirt表示每分钟从喷嘴中喷出水2. 7升。

5、lmpa=106pa, 1l=1x10vo 请回答：(1) “水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种。高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的(填一种能量名称)，加入磨料后切割能力大大提高了，这是因为。(2) 若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力为多大？(3) 高压水切割机的切割效率是多少？6、螺旋千斤顶是一种常用的起重装置(如图所示)，用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆-起上升。若螺杆的直径为d,螺距为h,手柄末端到转轴的距离为1,要举起质量为m的重物时，至少要 给手柄顶端多大的力？指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。简单

6、机械 功和能竞赛辅导测试题参考答案拉力至少为f = ? =1、重物上升距离h=(h-h2) /2=ji (r-r2)h】 2r】2、(1)f =g.i-g2=(48 00x 103kg-2800x 103kg) ion/kg =2x107n(2) p 有用二 g2xv=2800x103kgx10n/kgx0. lm/s= 2.8x10w(3) 由 n = p 有用 / p 总=2.8x106w /5x106w =56%3、(1)由 a= p 水.gm得_5_1x105&力好 q水 g = lxlo&/kxlcw&=ioni(2) 1小时机械装置所做有用功：=水 vgh=

7、1 x 103kg/m3x 180m3 x 10n/kgx12m=2. 16x10?j有用功率：审l 2.16x10jp有二 t =3600s=6000w.(3) 1.25l柴油完全燃烧产生的热量：-q p柴油v=4.0x107j/kg x0.8x103kg/m3x 1.25x10_3m3=4x10叮整个机械装置的效率为：例 2.16x10jn= q = 4xl07 j x 100%=54%4、(l)f = 3nmg,因为动滑轮右侧的1条钢缆与它左侧的3条钢缆承受相同的力，而左侧每条钢缆受 的力是nm g.(2)机车运行中，拾电器会把输电线向上托起.如果使用两端固定的钢缆，悬线会因此松驰，输电

8、线 将左右摇摆，有可能脱离拾电器造成断电事故.使用滑轮组可以保证输电线的高度变化时钢缆始终保持张 紧状态.如果用弹簧代替滑轮组，情况好于两端固定的钢缆，但钢缆的张紧程度仍随弹簧的长度有较大的 变化，而且不易确定钢缆的最佳长度.5、(1)动能速度相同时，质量大，动能大(2) = = 300x106x5x102v=15, v 2.7x10-34i = =2o m = 5.4 x 10 %(3) imin在压力作用下水移动的距离s5x10% = f-z = 15x5.4x104j = 8.1x105j = p/ = 22.5xl03 x 60j = 1.35x10v=8.ixioy =6q%1.35xlo6j6、转动一周时，手柄末端通