《简单机械》单元练习题

1、简单机械单元练习题一、单项选择题1、一个不等臂的杠杆在动力和阻力的作用下，已处于平衡状态。采用下列办法不能使杠杆保持平衡的是（） A 在杠杆上再施加一个力，这个力的作用线通过杠杆的中点，但不通过支点 B在杠杆上再施加一个力，这个力的作用线通过支点 C 使动力和阻力同时减小为原来的1/2 D 使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍2、盘山公路修的很长，其目的是为了（ ） A 减小摩擦 B 省力C 观看山景 D 节约修路资源3、某工厂需要把一台很重的机器搬进车间，为了省力，工人们设计了以下四种方案（机器下方的小圆圈代表并排放置的圆形钢管），如图1所示，其中最省力的方案是（ ）4、用滑轮组提升物体时，当

2、绳子的自由端被拉下2m时，发现物体升高了0.5m。已知物体的质量为20kg，不计动滑轮重和绳重及摩擦，则拉动绳子的力的大小是（ ）（g10N/kg）A40N B50N C100N D5N5、用如图2所示的滑轮组在水平地面上匀速拉动物体A，已知拉力F6N，绳子的自由端的速度为0.2m/s。不计滑轮重、绳重和摩擦，则物体A受到的摩擦力的大小以及物体A的运动速度分别为（）A 12N0.1m/sB 3N0.1m/sC 18N0.6m/sD 12N0.6m/s6、用如图3所示的滑轮组匀速提升重物，绳重和摩擦均忽略不计。已知G=240N, F=140N，则动滑轮的重为（ ）A100NB50N C40ND

3、无法判定 图2图3图47、一同学要抬起一根粗细均匀，重800N的杠杆的一端，另一端不离地，他至少要用力（ ）A、800N B、600NC、400ND、200N8、如图4是自卸车的示意图，车厢部分视为杠杆，则下列分析正确的是（ ）AB点是支点，液压杆施的力是动力，货物重是阻力BB点是支点，物体A放在车厢前部可省力CC点是支点，物体A放在车厢后部可省力DC点是支点，物体A放在车厢前部可省力9、下列做法中能够提高机械效率的是（） A 增加有用功 B 减小机械间的摩擦C 减小总功D 使用最省力的机械10、某人用同一滑轮组分别将两个质量不相等的物体，在相同的时间内匀速提升相同的高度（不计摩擦），则在两次

4、提升物体的过程当中（ ） A 做的额外功相等 B 做的有用功相等 C 做的总功相等D 机械效率相等11、为了粉刷墙壁，需要将涂料运到5楼上去。工人师傅采用的方法有： = 1 * GB3 用人直接搬运上去；用定滑轮提上去；用动滑轮提上去。在这几种方法中（）A 最省力的是 B 最省力的是 C 所做的有用功最多的是 D 机械效率最高的是12、用一个机械效率为70的滑轮组，将重为2240N的货物匀速提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由几个定滑轮和动滑轮组成（ ） A 一个定滑轮和一个动滑轮 B 一个定滑轮和两个动滑轮 C 两个定滑轮和一个动滑轮 D 两个定滑轮和两个动滑轮13、关于功、功率和机械

5、效率的关系，下列说法中正确的是（）A 使用机械效率高的机械，完成一定量的功就快B 功率越大的机械，完成的功就越多C 做功越多的机械，机械效率也就越高D 完成一定量的功越快的机械，功率就越大14、小明利用如图5所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体，物体受到的摩擦力是12ON，如果该装置的效率为80%，则作用在绳端的拉力F的大小是（）A50N B60N C80ND120N15、用如图6所示的甲、乙两个相同的滑轮组，在相同的时间内，提起相同的重物，至同一高度，不计绳重及摩擦，下列分析正确的是（）AF甲小于F乙BF甲做的功大于F乙做的功C甲、乙两个滑轮组机械效率相等DF甲做功的功率大于F乙做

6、功的功率16、有一个不等臂的天平，当将物体放在左盘，右盘放质量为m1的砝码时，天平正好平衡；若将物体放在右盘，左盘放质量为m2的 砝码时，天平也刚好平衡。则被称量的物体的真实质量是（ ） A （m1+m2）/2 B2m1m2/(m1+m2)CD 无法判定17、n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F，如图7所示。若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮，其它条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小为（） 图5 图6图7 图8二、不定项选择题1、如图8所示，建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m所用的时间为10

7、s，动滑轮重100N，（不计绳重和摩擦）则提升重物的过程当中正确的是（）A物体上升时，总机械能在增加 B绳子自由端的拉力F大小为300NC物体上升的过程当中，额外功为200J D绳子自由端拉力F的功率为150 W2、如图9所示，小华用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A动滑轮重150N B人拉绳做功的功率为25WC若小华的体重为750N，则小华用这套装置提的最大物重为2100ND若用这个滑轮组提升1200N 的物体时，滑轮组的机械效率为88.9%3、如图10所示，物体重150N，挂在杠杆中点，人用10

8、0N的竖直向上将物体提高0.5m，在此过程当中，下列说法正确的是（）A人用的拉力所做的功为100JB用杠杆提升货物所做的有用功为50JC额外功为25J D杠杆的机械效率为75% 图9图10 图114、如图11所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（）A拉力F的功率是1W B2s内绳子自由端移动的距离是1.2mC5s内拉力F所做功的大小是15J D物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N5、下列简单机械中，能够用20N的力提起50N的物体的是（）A 杠杆B 动滑轮 C 斜面

9、D 轮轴6、下列措施中，可以提高滑轮组的机械效率的是（）A 增大物体提升的高度 B 改变绳子的绕法，使滑轮组最省力C 减少动滑轮的个数 D 增大被提升的物体的质量7、下列有关的生活实例与其所运用的物理知识的说法中，正确的是（）A 坐沙发比坐木凳舒服，利用了减小压力来减小压强的道理B 人将新鲜空气吸入肺内，利用了大气压强的作用C 修盘山公路，利用了斜面越长越省力的道理D 制造形状上下不对称的机翼，利用了流体压强与流速的关系8、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60。则下列选项正确的是（）A 拉力的大小一定是125N B 有用功一

10、定是150J C 总功一定是250JD 动滑轮重一定是100N9、如图12所示的装置，工人用250N的力将重为400N的物体匀速提升2m，下列计算结果正确的是（）A 有用功是800J B 有用功是500J C 机械效率是80 D 机械效率是62.510、如图13所示，A物体在大小为10N的拉力F的作用下，以0.3m/s的速度向右匀速运动（不计滑轮与细绳的重力及摩擦），若A物体与桌面间的摩擦力为1N，下列判断正确的是（ ） A拉力F做功的功率是3W BB物体的质量是2.7kgCB物体上升的速度是0.1m/s DA物体运动1s，则B物体克服重力做功3J11、甲、乙两个滑轮组如图14所示，其中每一个

11、滑轮的重力都相同。用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（）A 若G1=G2，则拉力做的有用功相同B 若G1=G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率C 若G1G2，则拉力做的有用功相同D 用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 图12图13图1412、为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图15甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。不计绳重和摩擦，则下列计算结果错误的是（ ）A01s内，地面对物体的支持力是10NB12s内

12、，拉力F做的功是187.5JC23s内，拉力F的功率是100WD23s内，滑轮组的机械效率是62.5三、填空题1、如果杆秤的秤砣磨损后，用它称得物体的质量比实际质量_。2、列车上有出售食品的手推车。若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_（写出字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是_，手推车可以视为_力杠杆。3、某人用扁担担水，前面用大桶，桶和水共重250N，后面用小桶，桶和水共重200N，扁担长1.8m，为了保持平衡，此人的肩应放在离大桶 处；若再给大桶中加50N的水，为了保持平衡，此时人的肩应向 移动m才可以。4、用

13、动滑轮将重400N的重物提升5m，已知动滑轮的机械效率是80%，则绳子末端的拉力是 N，做的额外功是 J。若不计绳重和摩擦，则动滑轮重为N。5、已知斜面的长为5m，斜面高为3m。现在沿斜面将重为200N的物体匀速拉上斜面，所用的拉力为150N。则有用功是 J，该斜面的机械效率为，物体受到的摩擦力是N。四、解答题1、用如图所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦，且每个滑轮的重力均相等。所提升的重物是边长为L=2dm、密度为2.5g/cm3的正方体大理石块。当F=60N时，石块恰好匀速上升。求：（1）匀速提升大理石块时，滑轮组的机械效率是多大？（2）当F=40N时，大理石对地面的压强是多大？2、如

14、图所示，小明用滑轮组将重500N的物体在10s内匀速提升了1.5m，每个滑轮重均为20N，不计绳重和摩擦。求：（1）小明受到地面的摩擦力的大小和方向。（2）小明做功的功率。（3）滑轮组的机械效率。 3、如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中物体。已知物体重G1200N，1.6g/cm3。测得物体在浮出水面前后，牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：2。若不计摩擦和绳重，求：（1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多大？（2）若物体出水面后上升的速度为1m/s，求牵引车拉力的功率是多大？4、小雨通过如图甲所示的滑轮组将水中的物体匀速提升至空中，她所用的拉力F与绳子自由端移动的距离S的关系如图乙

15、所示。其中，物体在空中匀速上升过程当中滑轮组的机械效率为85。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：（1）物体在空中上升1m，小雨做的功是多少？（2）每个滑轮的重力是多少？（3）物体的密度是多少？附录资料：不需要的可以自行删除 型腔的数控加工工艺拟加工型腔类零件图待加工的零件是一个典型的带型腔的凸台零件，整体为凸台，中间带有型腔。具体形状如图1所示。图1零件图的工艺分析首先，分析一下尺寸标注方法。零件图上尺寸标注的方法为同一基准标注，适应了数控加工零件的特点。18mm，8mm，6mm三个尺寸是以上表面为设基金准，80mm，72mm，71.5mm，40mm是以原点O为设计基准。这种标注方法

16、便于编程、又利于设计基准、工艺基准和编程原点的同一。但是尺寸40mm不便于测量，应以圆弧的直径端为终端，标注为60mm。其次，进行零件图的完整性与正确性进行分析。零件尺寸标准完整，各部位都能用正确的尺寸标注方法标注出来，无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸。图中所有圆弧均为R10，这样便减少了刀具的数量和换盗的辅助时间。构成零件轮廓的几何元素的条件，是数控编程的重要依据。期中一个重要的环节就是零件的技术要求分析。只有符合技术要求的零件才能合格。零件的技术要求主要是指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度。这个零件只给出了尺寸精度、粗糙度，没给出形状精度、位置精度，尺寸72+0.04、

17、71.5+0.04上下偏差为0.04。孔20H8公差等级为8级，其中粗糙度统一为3.2，所以，所有面都需要精加工。零件材料的分析。此零件选用的是45号钢，这种材料在功能方面能满足要求；而且它的切削性能也较好。并且无需热处理。毛坯的余量：毛坯的余量在X轴、Y轴、Z轴方向上个余4mm，满足数控加工的背吃刀量。毛坯装夹的适应性：毛坯为矩形块，且待加工零件的底面也为正方形。在加工是利于零件的定位和装夹，并且可靠，方便。选择加工设备机床的类型应与工序划分的原则相适应。机床的主要规格要求尺寸应与加工的外形尺寸和加工表面尺寸相适应。根据零件和现有条件，按照上述要求选择XK713A数控铣床。零件的定位基准和装

18、夹方式 4.1零件的定位基准的确定合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。第一道工序一般只能以为加工的毛坯面作为定位基准，这种基准称为粗基准。此零件以一个底面作为定位基准，铣削出定位粗基准。然后翻转装夹，再以这个粗基准作为定位基准加工上端面。然后加工侧面，将一个加工过的侧面作为精基准，加工零件的最大外轮廓。在第一道工序之后，根据基准统一原则，纵向铣削应使尽量多的表面加工时都用已加工的上端面作为定位基准，加工型腔、梯台面、20孔。横向的铣削都以加工过的侧面作为定位基准。以保证各加工面的位置精度。 4.2零件的裝夹方式工件的装夹：在卧式数控铣床上，使用机用虎钳直接装夹零件

19、，利用X向、y向运动的单向运行或联动运行控制加工中进刀、退刀和轨迹曲线加工的运动，先加工零件的两周边和型腔的型面轨迹，再加工零件另外两周边。采用此方式加工的零件轮廓精度较为理想。优点是装夹简单可靠，利用通用夹具就可以进行零件的装夹定位；缺点是在一次装夹定位中，只能完成零件周边两平面和型腔轨迹加工，零件周边另外两平面的加工需要进行二次装夹定位。适合于单件和中小批量的零件加工。这种装夹方式在保证了车削加工基准，装夹定位基准与设计基准重合的同时，敞开了加工中铣刀运行的空间。确定零件加工顺序与进给路线5.1加工顺序的确定 在加工中心上加工零件，一般都有多个工步，使用多把刀具，因此加工顺序安排得是否合理

20、直接影响到加工精度、加工效率、刀具数量和经济效益。 在安排加工顺序时同样要遵循“基面先行”“先面后孔”、“先主后次”及“先粗后精”的一般工艺原则。 首先将毛坯料装夹在虎钳上粗、精铣削出一个底面作为定位粗基准面，卸下工件，翻转，进行第二次装夹，粗、精铣削上端面，将上端面作为纵向加工的定位基准。 换刀。加工两个未被装夹的侧面，以其中一个侧面作为横向加工的定位基准，加工零件的外轮廓。 换上中心钻，在上端面中心钻铣刀的引导孔。 换上铣刀，粗铣型腔轮廓，由于型腔轮廓的特殊性，首先铣削出一个直径为30mm的孔，然后沿型腔轮轨迹铣削出型腔的轨迹。然后粗铣20H8的孔最后粗铣梯台面然后对所有型腔、孔，梯台面进

21、行精加工。5.2进给路线的确定 工序1 铣基准面。将毛坯准装夹在机用虎钳上，铣削出一个底面，然后再用这个粗基准面进行第二次装夹。然后对刀加工上端面。将上端面作为定位基准。 工序 2 第三次，第四次装夹，粗、精铣削四个侧面。工序 3 安装中心钻，钻中心孔，以便于铣刀下刀。 工序4 铣花型型腔。起刀点为矩形上端面正中心，首先铣出一个直径为30mm的圆，然后在沿着花型内轮廓将内轮廓铣削出花型。加工路线为ABCDEFGA 工序5 铣削20孔。起刀点还是上端面正中心，竖直向下铣出直径为20mm的圆形凹槽。沿着轮廓铣削。铣削圆形凹槽 工序6 铣削凸台。这道工序所要加工的内容是凸台，计算出凸台外轮廓的节点。

22、起刀点为上端面中心，沿矩形边向内铣削。加工路线为ABCDEFGHIA。工序7 沿工件轮廓精加工，是表面粗糙度达到3.2um。刀具的选择此次加工的是型腔凸台零件，结合零件实际情况，需要一把直径为125mm的面铣刀，粗加工型腔时需要一把直径为16mm的键槽铣刀，还需要一把直径为16mm,前角为15后角为25的高速钢立铣刀。零件加工型腔前需要进行钻孔，需要在上端面打工艺孔，所以要用到中心钻，中心钻的直径为5mm。 表8-1 数控加工刀具卡产品名称或代号零件名称零件图号02序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注01T01125mm的面铣刀1基准面和上表面02T025mm中心钻1钻中心孔手动03T031

23、6mm硬质合金键槽铣刀1侧面、型腔与阶梯面粗铣04T0416mm硬质合金立铣刀1侧面、型腔与阶梯面精铣编制孙腾飞审核批准共 页第 页切削用量的确定根据零件加工精度和表面粗糙度的要求，并考虑刀具的强度、刚度以及加工效率等因素，在该零件的各道加工工序中，切削用量选择如下。粗加工端面决定切削深度 由于加工余量不大，而且分为两次铣削，故可在一次走刀内切掉1.7mm，留0.3mm的精加工余量。则，ap=1.7mm决定每齿进给量f查表得，面铣刀粗加工是进给量在0.090.18mm之间。由于是粗加工，要求较低，所以这里选取fz=0.15mm选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后

24、刀面最大磨损量为0.8mm，由于铣刀直径d=125mm，故刀具寿命T=180min.确定铣削速度和切削速度Vc=200m/minn=200 x1000/3.14x125=509.5r/min根据XK713A型卧式数控铣床说明书选择n=500r/min,因此实际铣削速度及进给速度为Vc =3.14x125x500/1000=196.3mm/minVf=500 x6x0.15=450mm/min即粗加工端面的铣削用量ap=1.7mm，fz=0.15mm，Vc=196.3m/min，n=500r/min，Vf=450mm/min。精加工端面根据粗加工的余量，精加工背吃刀量ap=0.3mm。精加工对表

25、面粗糙度要求较高，所以选择进给量较小的每齿进给量fz=0.09mm。确定精加工铣削速度和进给速度Vc=300m/minn=300 x1000/3.14x125=764r/min根据XK713A型卧式数控铣床说明书选择n=800r/min，因此实际铣削速度及进给速度为Vc=3.14x125x800/1000=314mm/minVf=800 x6x0.09=432mm/min即精加工端面的铣削用量ap=0.3mm，fz=0.09mm，Vc=314m/min，Vf=432mm/min，n=800r/min。粗铣侧面、型腔轨迹和阶梯面 = 1 * GB2 决定铣削宽度ao。根据切削用量简明手册，表3.

26、4查得铣削宽度ao=5mm。 = 2 * GB2 决定每齿进给量fz。根据表3.4，fz=0.080.05，这里取fz=0.08mm。 = 3 * GB2 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由于铣刀直径d=16mm，故刀具寿命T=60min. = 4 * GB2 确定铣削速度和切削速度根据表3.13 当d=16mm，z=6，ap=16mm ，ao=5mm，fz=0.08mm时，Vc=50m/minn=50 x1000/3.14x16=995r/min根据XK713A型卧式数控铣床说明书选择n=1000r/min,因此实际铣削速度及进给速度为Vc=3.14x