机械效率实验探究课堂作业
1．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F 为 N ，钩码总重G 为1.0N ，钩码上升高度h 为0.1m ，测力计移动距离s 为0.3m ，则杠杆的机械效率为 %．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： ．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A 、B 两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数 钩码 悬挂点 钩码总重 G /N 钩码移动距离 h /m 拉力 F /N 测力计移动距离 s /m 机械效率
η/% 1 A 点 1.5 0.10 0.7 0.30 2
B 点
2.0
0.15
1.2
0.30
①根据表中数据，请计算出机械效率填到表中。
②根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ；请简要说明两条理由： ； ．
（3）为提高本实验中杠杆的机械效率，请提—条合理的建议： 。 2．小明利用杠杆进行了系列实验：
（1）在“研究杠杆平衡条件”中，小明需要用到的器材有杠杆及其支架、钩码、尺、线和 。 （2）在实验过程中，未挂钩码时，需调节杠杆在水平位置平衡；调节过程中如发现杠杆左端下倾，小明应将杠杆上的平衡螺母向 端调节（选填“左”或“右”）。
（3）如果在实验中只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图，当在A 点挂上3个钩码时，小明应将剩余的钩码挂在右侧离中点 格处才能使杠杆在水平位置平衡。
（4）在“研究杠杆的平衡条件”的任务完成之后，又继续使用弹簧秤研究杠杆的机械效率。如下图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景。请再下表中把相关的数据填写完整
针对机械效率的计算结果，请给出合理的分析和解释：
。
物体重 G ／N 物体上升的 高度 h ／cm 弹簧测力计 的示数 F ／N 弹簧测力计 移动的竖直 距离S ／cm 有用功 W 有／J 总功 W 总／J 机械 效率 η／％ 5 15 30 0.75
3．图20所示的实验装置可以探究杠杆受两个阻力（F 2、F 3）时的平衡条件。在已调节好的杠杆两端挂上不同数量的钩码，并适当移动钩码的位置，使杠杆水平平衡，记下钩码的数量和位置。通过改
变钩码的数量和位置，按照同样的方法再做两次，将实验得到的数据填在下表。表中数据是以一个钩码
的重力为力的单位，以杠杆的每小格为长度的单位。
（1）分析表中的数据，可得杠杆的平衡条件是 。（填写关系式）
（2）在农村还广泛使用的杆秤就利用了上述原理。图21是一根杆秤的示意图。小云设计了如下测量秤砣质量M 的实验方案，请你将②、④两步补充完整。
① 用刻度尺测量杆秤上的主要刻度的示数m 到提扭O 的距离x ，并作出m -x 关系图象，如图22所示。 ② 用刻度尺测量挂钩到 的距离l ；
③ 在m -x 关系图象中任意读取两组数据x 1、m 1和x 2、m 2；
④ 设杆秤自重G 0，重心到提扭的距离l 0，据杠杆平衡条件 Mg x 1 = + G 0 l 0
以及 = m 2gl + G 0 l 0 两式相减得 M = （要求用l 、x 1、x 2、m 1、m 2表示）。
4．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图。
（1）根据上表表的数据计算出滑轮组的机械效率并填入表中。
（2）实验时，应_________、__________拉动弹簧测力计，使钩码上升， 并由弹簧测力计读出绳子自由端的_____________的大小；同时用____________测出钩码升高的高度h 。 （3）从表中数据可分析出实验1是用 图做的实验，实验2是用 图做的实验。
（4）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时．动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率 。
（5）比较实验1和实验3可得结论： 使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率。
实验 次数
动力 F 1 动力臂 l 1 阻力 F 2 阻力臂 l 2 阻力 F 3 阻力
臂
l 3 1 1 5 1 1 2 2
2 2 6 1 2 2 5
3 3 7 1 5
4 4 实验次数 物理量 l 2 3 钩码重G ／N 4 4 6 钩码上升高度h ／m
0.1 0.1 0.1 绳端拉力F ／N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s ／m
0.3 0.5 0.3
机械效率η
l 1 F 1 l 2 l 3 F 2
F 3 图20
O 图22
0 1 10 20 30 40 m/kg
x/cm
2 3 4
x O
配重 挂钩
提扭 示数m 秤砣
m M
图21
（6）当动滑轮重为N时，使用甲滑轮组提起6N重的钩码刚好不省力。
（7）如图，若每个滑轮重力相同，用此甲、乙两不同滑轮组提升同一重物G，试回答下列问题:
a、拉力F的大小关系是F甲_______F乙。(填＞，＝，＜）；
b、若使物体G上升同样高度，则拉力F做的有用功W甲____W乙,总功
W甲总_____W乙总(填＞，＝，＜）
c、甲、乙两装置的机械效率η甲_____η乙。
d、机械效率小的那一装置，促使机械效率较小的原因是_______。
e、在实验中匀速提升物体时，弹簧测力计的示数如图所示，则拉力的
大小为
N。如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大了，则测得的滑轮组的机械效率将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（8）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，________额外功（选填“增大”或“减小”）。
5．司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？同
学们利用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮
绕着共同的轴心转动可以提升物体。要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm，则测
力计的示数为0.8N，上升距离为30cm。由此可知，利用此装置可以
（选填省力或省功）,其机械效率是。
6．某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
（1）他所准备的实验器材有：滑轮，细绳，铁架台，直尺，还需和。
（2）实验中需要测的物理量有、、、。
（3）该同学实验时，记录的数据在表格中，请认真填写的部分
物重/N 物体提高的
高度/m
弹簧测力
计读数/N
绳自由端拉动距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率
50 0.15 20 0.45
（4）根据表中的数据画出该同学实验时滑轮组的装置图。
（5）实验中弹簧测力计应该做运动。
（6）同学乙观察并分析了甲的试验后，认为甲的实验中，可少用一种器材，少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率，通过和甲讨论并经过老师的认定，他的方案是可行的，请你分析一下，去掉的器材是什么？少测哪两个数据？
答：、
（7）你认为提高滑轮组机械效率有哪些办法？至少说两种。
；。
7．下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：
实验次数
斜面的
倾斜程度
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉
力F/N
斜面长
s/m
机械效率
1 较缓10 0.1 5.0 1
2 较陡10 0.
3 6.7 1 45％
3 最陡10 0.5 8.
4 1 60％
（1）小明探究的是斜面的机械效率跟的关系。在第1次实验
中，斜面的机械效率为，斜面对物体的摩擦
力，是若拉力的作用时间是5S，则拉力的功率
是。
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜
程度的关系是：使用斜面时（选填“能”或“不能”）省力；斜面
越陡，需要的拉力越。
（3）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持不变。
8．物理活动课上，同学们骑自行车经过一个斜坡，小明沿直线奔向坡顶，小红则沿着“S”形路线骑向坡顶。到达坡顶时两人很有感慨地进行了一番对话，如图15所示。
（1）为了验证小明的说法，他们设计实验测量斜面的机械效率：
①如图16所示，选用的器材有长木板、木块１、木块２各一个，还需要的
测量工具是刻度尺和____________。
②在实验过程中应拉动木块1应做___________运动。
③他们进行了甲、乙、丙三次操作：
以上三次操作过程，能验证小明说法的两次操作是_______________。
④如果小明的说法正确，你选择的两次操作中机械效率的大小关系是_________。
（2）小红的做法所依据的物理知识在实际中还有什么应用，请举出一例：______________。
9．在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中，所用的实验器材有：支架，带有滑轮的长木板（滑轮与木板之间的距离是可调的），带挂钩的木块，弹簧测力计，棉布，毛巾，细线等。实验装置如图所示。
（1）小明用弹簧测力计测木块的重力，如图所示，测量时应让木
块保持状态，并依据条件得出木块重
力的大小等于弹簧测力计的示数；
（2）用带有滑轮的长木板做实验有什么好
处？（只答出一条即可）
（3）测拉力时，要在木块时读数。在本探究实验还需要的
主要测量工具。
（4）测得的实验数据如表。
实验次数斜面倾斜
程度
接触面
木块重
G/N
斜面高度
h/m
拉力F/N
斜面长
L/m
机械效率
η
1 最陡木块与木板 5.0 0.20 4.5 0.30 74.1%
2 较陡木块与木板 5.0 0.20 3.8 0.40 65.8%
3 较缓木块与木板 5.0 0.20 3.
4 0.50 58.9%
4 较缓木块与棉布 5.0 0.20 4.0 0.50
5 较缓木块与毛巾 5.0 0.20 4.8 0.50 41.7%
①第4次实验测得的机械效率η=。
②第3、4、5三次实验，选用木板、棉布、毛巾作为斜面表面的材料是探究斜面的机械效率与的关系。可以得出越大，斜面的机械效率。
③此探究实验是采用了_____________的物理研究方法。
④根据第1、2、3三次实验的信息，可以得出的初步结论是：在其他条件不变的情况下，斜面倾角越大，所需的拉力越______，斜面的机械效率越______，斜面的机械效率与物重_______ (填“有关”或“无关”)。
⑤实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越____________（选填“省力”或“费力”）。
⑥根据第1、2、3三次实验的信息，在下列四个图中，你认为哪个图能正确表示F与L的关系？。
10．学习了机械效率知识后，某物理兴趣小组的同学对“斜面的机城效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些猜想：A．跟斜面的粗糙程度有关；B．跟斜面的倾斜程度有关；C．跟物体的重力有关；D．跟斜面的长度有关．
为了证实其中的部分猜想是否正确，小明同学设计方案并用相同材料的斜面和物块进行探究．下表反映了他的探究过程．
（1）请你替小明在表中两个空格处填上适当的数据．
（2）通过对比两次(填实验次数的序号)实验数据，可验证猜想A．
（3）通过对比实验①③据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效越．
（4）若要验证猜想C，应控制不变的量是：斜面长、斜面的倾斜程度和，需要改变的量是．
哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版
哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ?
Ｈarbin Insｔiｔutｅof Ｔｅchnoｌogｙ 机械设计大作业说明书 大作业名称：机械设计大作业 设计题目：V带传动设计 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 2014.1０.25 哈尔滨工业大学
目录 一、大作业任务书 ........................................................................................................................... 1 二、电动机的选择 ........................................................................................................................... 1 三、确定设计功率d P ..................................................................................................................... 2 四、选择带的型号 ........................................................................................................................... 2 五、确定带轮的基准直径1d d 和2d d ............................................................................................. 2 六、验算带的速度 ........................................................................................................................... 2 七、确定中心距a 和V 带基准长度d L ......................................................................................... 2 八、计算小轮包角 ........................................................................................................................... 3 九、确定V 带根数Z ........................................................................................................................ 3 十、确定初拉力0F ......................................................................................................................... 3 十一、计算作用在轴上的压力 ....................................................................................................... 4 十二、小V 带轮设计 .. (4) 1、带轮材料选择 ............................................................................................................. 4 2、带轮结构形式 . (4) 十二、参考文献 ............................................................................................................................... 6 ?
功和功率知识点梳理与典型例题
功知识点梳理与典型例题： 一、功 1．功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向我们就说力对物体做了功．2．做功的两个必要因素：和物体在力的方向上． 3．计算公式：，功的单位：，1焦耳物理意义是。 4．不做功的几种情况： A．“劳而无功”物体受到力的作用，但物体没有移动，这个力对物体不做功． 如小孩搬大石头搬不动． B．“不劳无功”由于惯性保持物体的运动，虽有通过的距离，但没有力对物体做功．如冰块在光滑水平面上运动． C．“垂直无功”当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时，这个力对物体不做功． 如提着重物在水平地面上行走．甲、乙图是力做功的实例，丙、丁图是力不做功的实例 基础题 【例1】在国际单位制中，功的单位是（） A．焦耳B．瓦特C．牛顿D．帕斯卡 【例2】以下几种情况中，力对物体做功的有（） A．人用力提杠铃，没有提起来B．沿着斜面把汽油桶推上车厢 C．用力提着水桶水平移动2米，水桶离地面高度不变 D．物体在光滑水平面上匀速前进二米 【例3】下列关于物体是否做功的说法中正确的是（） A．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功 B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 C．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功 D．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功 【例4】如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）
【例5】 关于图所示的各种情景，下面说法错误．． 的是（ ） A ．甲图中：系安全带可预防汽车突然减速时人由于惯性前冲而撞伤 B ．乙图中：人用力向上搬大石块没有搬动，则重力对大石块做了功 C ．丙图中：在拉力作用下拉力器弹簧变长，说明力可使物体发生形变 D ．丁图中：抛出的石块在重力作用下改变原来的运动方向和运动快慢 【例6】 物体A 在水平拉力F =20N 的作用下，第一次加速运动了10m ，第二次匀速运动了 10m ，第三次减速运动了10m ，在三次不同的运动情况中比较拉力F 对物体做的功（ ）A ．第一次最多 B ．第二次最多 C ．三次一样多 D ．第三次最多 【例7】 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同 的水平地面上前进相同的距离．关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ ） A ．在粗糙地面上做功较多 B ．在光滑地面上做功较多 C ．两次做功一样多 D ．条件不够，无法比较两次做功的多少 【例8】 如图所示，已知A B C M M M >>．在同样大小的力F 作用下，三个物体都沿着力的 方向移动了距离s ，则力F 所做的功（ ） A ．A 情况下F 做功最多 B ．B 情况下F 做功最多 C ．C 情况下F 做功最多 D ．三种情况下F 做功相同 【例9】 一名排球运动员，体重60kg ，跳离地面0.9m ，则他克服重力做功（取g =10N/kg ） （ ）A ．54J B ．540J C ．9J D ．600J 【例10】 今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台．观景台搭建在大峡谷的西 侧谷壁上，呈U 字型，离谷底1200m 高，取名为“人行天桥”，如图所示．如果在建造过程中有一块质量为0.1kg 的石子从观景台掉落谷底，则下落过程中，石子的重力做功为（g 取10N/kg ）（ ） A ．12J B ．1200J C ．51.210J ? D ．61.210J ?
探究滑轮组的机械效率 实验报告
探究滑轮组的机械效率 一、实验目的： １、会测量滑轮组的机械效率。 ２、会处理实验数据，并根据实验数据发现新的问题。 二、实验原理： ∵ Ｗ有用＝Ｇh ， Ｗ总＝Ｆｓ，s=nh (其中，G 表示物重，F 表示弹簧测 力计的拉力，s 表示弹簧测力计移动的距离，h 表示重物上升的距离h ，n 表示承载物体的绳子的股数) ∴ 三、所测物理量： 必须测量：物重G 、拉力F 、 [假设为0.1m 、弹簧测力计移动的距离S=nh=0.1n （m ）] 重物上升的距离h 和弹簧测力计移动的距离S 这两个物理量可以不测量 四、实验器材：钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。 五、实验步骤： １．用所给器材组装如图１所示滑轮组。 ２．将钩码挂在滑轮组下方，记录下所挂钩码的重力，用弹簧测力计竖直拉住绳子自由端。 3．用弹簧测力计匀速拉动绳子自由端，使物体匀速上升一段距离，记录弹簧测力计的读数，并记录物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置。 4．根据测量数据，分别计算出钩码上升的距离ｈ和绳子自由端移动的距离ｓ，然后根据Ｗ有用＝Ｇｈ和Ｗ总＝Ｆｓ计算出有用功和总功， 按 计算该滑轮组的机械效率。 图１ 图2 图3 图4
5．改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。 6.钩码重力不变，承载滑轮组重复上述实验步骤。 注意：实验过程中应匀速竖直拉动测力计 实验表格： 六、交流与总结： 1.相同滑轮组的机械效率是否相同？ 不一定相同，用同一滑轮组提升钩码，所挂钩码质量大时比挂钩码质量小时机械效率大。 2.不同滑轮组的机械效率是否相同？ 不一定相同，挂钩码相同时，动滑轮质量大的滑轮组的机械效率比动滑轮质量小的滑轮组的机械效率低。 3.物体上升越高机械效率越大对不对？ 因为S绳=nh物，所以h增大几倍，W有和W总也同时增大几倍，两者的比值η不变，所以机械效率的大小与重物上升的高度无关 4.越省力的机械，其机械效率越高对不对？ 越省力的机械，动滑轮质量越大，机械做的额外功越多，有用功在总功中占的比例越小，机械效率也小。无关 七、实验结论： 1、滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关, 2、同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高 3、不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
中考专题：功和功率
功和功率 【重点难点提示】 1．重点是功和功率以及机械效率的概念。 2．难点是做功的两个必要因素以及对有用功和额外功的理解和运用。 3．考点是功的两个必要因素；功的公式和单位；功率的公式和单位；功的原理；机械效率的概念和公式；测定滑轮组的机械效率。本节知识是中考命题大综合题的重要内容，是考查学生计算能力，分析解决问题能力的落脚点，分值在10分以上。 【经典范例引路】 例1 起重机用钢绳起吊重为l ×103N 的重物，先沿竖直方向将重物匀速提高10m ，再沿水平方向将重物匀速移动9m ，然后又将重物提高lm ，起重机对重物共做了多少功？ 分析：起重机用钢绳提取重物，绳对重物所做的功就是起重机对重物所做的功。绳对重物做功有三个过程，第一、三过程绳沿竖直方向提升重物，重物在绳拉力的方向移动了距离做了功，第二过程重物在水平方向移动了距离但不是在拉力方向上移动的距离，故没做功 解：根据W=FS 知钢绳提取重物做功W=Gh=1×103N ×（10m ＋lm ）＝1.l ×104J 例2 关于功、功率、机械效率的说法错误的是（ ） A ．做功越多的机械功率越大 B ．机械效率越高的机械做功越快 C ．相同时间内做功越多的机械做功越快 D ．机械效率越高的机械它的额外功占总功的比越小 分析：功率是描述做功快慢的物理量。描述的方法是取单位时间内所完成的功，因此做功越多的机械在单位时间内完成的功不一定多，故A 选项不正确，C 选项正确。机械效率是衡量机械优劣、性能的一种技术数据。衡量方法是取W 有与W 总的比，比值越大（或W 与W 总的比值越小）其机械性能越好，做功的有效程度越高，与做功的快慢无关。故选项B 错，D 正确。 解：选 AB 。 例3 一台抽水机在 10分钟内把3.6m 3的水抽到10m 高处，若抽水机的效率是0.6，那么动力机供给抽水机的功率多大？（g 取10N ／kg ） 分析与解答：抽水机 10分钟抽水做功W 有用＝Gh=ρvgh = l ×103kg/m 3×3.6m 3×10N ／kg ×10m=3.6×105J 动力机对抽水机做功W 总=J J W 551066 .0106.3?=?=η有用 动力机输给抽水机功率P 总=W S J t W 35101600106?=?=总 例4 利用图4－15的滑轮组提取重物把800N 的货物匀速提取时需用250N 的力拉绳子，不计绳与滑轮的摩擦，求： ①若把1×103N 的重物匀速提取，作用在绳自由端的拉力至少多大？ ②若人重500N ，利用这个滑轮组向下拉绳提取货物的最大机械效率多大？
哈尔滨工业大学机械设计大作业_带传动电算
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 上机电算说明书 课程名称：机械设计 电算题目：普通V带传动 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2015.11.11-2015.12.1 哈尔滨工业大学
目录 一、普通V带传动的内容 (1) 二、变量标识符 (1) 三、程序框图 (2) 四、V带设计C程序 (3) 五、程序运行截图 (10) 参考文献 (11)
一、普通V带传动的内容 给定原始数据：传递的功率P，小带轮转速n1 传动比i及工作条件 设计内容：带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0和压轴力Q。 二、变量标识符 为了使程序具有较好的可读性易用性，应采用统一的变量标识符，如表1所示。表1变量标识符表。 表1 变量标识符表
三、程序框图
四、V带设计c程序 #include
机械效率实验题典型例题
机械效率实验题典型例题 1. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。 小杰和小华 各选取一种方法做实验。 (1) 小杰采用了如图23甲所示的绕线方法组装滑轮组。 他通过滑轮组 用3N 的拉 力F 将重4.8N 的物体匀速提升了 0.1m 的距离，此滑 轮组的机械效率为 。 (2) 小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小华在图 中画出滑轮组的绕线 'On 图23 甲 图15 乙 2. 图15甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时，他用弹簧测 力计拉动绳子自 由端，将总重为 6N 的钩码从A 位置匀速提升到B 位 置，同时弹簧测力计从图中的 A ，位置匀速竖直上升到 B ，位置，在 这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为 F ，弹簧测力计的示数如图15 乙所示。则: (1) _____________________________ 钩码上升的高度是 cm ； (2) ___________________________ 拉力F 做的功是 J ; (3) ____________________________ 滑轮组机械效率是 %。(结果保留一位小 数) 3?小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图 23所示 (1) 表中第1次实验数据有错误，改正后计算出其机械效率为 _ (2) _______________________________________ 根据另一组正确的 数据计算出的机械效率为 __________________________________ ;比较两次的机 实 物 I 物体上 拉 绳自由端 验次 重 升高度h/m 力F/N 上升距离s/m 械效率可以得出的结论是： _________________________ n 22乙 甲
2013年机械设计大作业轴设计
大作业设计说明书 课程名称： 机 械 设 计 设计题目： 设计搅拌机用单级斜齿圆柱 齿轮减速器中的低速轴 院 系： 理 学 院 专业班级： 机械电子工程0211411班 设 计 者： 学 号： 设计时间： 2013年12月20日 湖 北 民 族 学 院 HUBEI MINZU UNIVERSITY
目录(宋体，三号，加粗，居中) 1、设计任务书 (1) 2、…………………………………………………………… 3、轴结构设计………………………………………………… 3.1轴向固定方式……………………………………………………… 3.2选择滚动轴承类型……………………………………………………… 3.3键连接设计………………………………………………… 3.4阶梯轴各部分直径确定…………………………………………………… 3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定……………………………………… 4、轴的受力分析…………………………………………………………… 4.1画轴的受力简图……………………………………………………… 4.2计算支反力……………………………………………………… 4.3画弯矩图……………………………………………………… 4.4画扭矩图……………………………………………………… 5、校核轴的弯扭合成强度…………………………………………………… 6、轴的安全系数校核计算……………………………………………… 7、参考文献…………………………………………… 注：其余小四，宋体。自己按照所需标题编号，排整齐。
设计任务书 1.已知条件 某搅拌机用单级斜齿圆柱减速器简图如上所示。已知：电动机额定功率P=4kW，转速n1=750r/min，低速轴转速n2=130r/min，大齿轮节圆直径d2=300mm，宽度B2=90mm，轮齿螺旋角β=12°，法向压力角αn=20°。 2．设计任务 设计搅拌机用单级斜齿圆柱减速器中的高速级/低速轴（包括选择两端的轴承及外伸端的联轴器）。 要求：（1）完成轴的全部结构设计； （2）根据弯扭合成理论验算轴的强度； （3）精确校核轴的危险截面是否安全。 - 1 -
2019中考物理 知识点全突破系列 专题67 机械效率的测量实验(含解析)
机械效率的测量实验 一、实验探究题 1.在穗港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与放在斜面上的物体的重力有关。 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，并记录实验数据如下表： （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块。 （2）根据表格中数据可以算出，第1次实验斜面的机械效率为________；第2次实验中总功为________J。（3）要验证小华的猜想A，必须对比第________（填序号）组实验数据，并得出结论：斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力________关（选填“有”或“无”）。 （4）要验证小华的猜想B，必须对比第________（填序号）组实验数据，并得出结论：其他条件相同时，斜面倾斜角θ越________（选填“大”或“小”），斜面越省力，斜面的机械效率越________（选填“高”或“低”）。 （5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与________（写出一个）有关。 2.小明同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中。 （1）实验中应竖直方向________拉动弹簧测力计，为了能准确测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计________（填“缓慢匀速提升”或“静止”）时读数。 （2）小明同学实验时，记录的数据在表格中，请认真填写所缺少的部分________ （3）根据表中数据，在如图1中画出小明同学实验时滑轮组的连接装置图。 （4）同学小丽观察并分析了小明的实验后，认为小明的实验中，可少用一种测量工具，也能测出滑轮组的机械效率。 答：去掉________；此时滑轮组的机械效率的表达式为________ （依据实验装置图和所测物理量）。（5）小华在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验（滑轮的规格相同），如图2所示。 ①小华多使用一个滑轮，目的是为了改变________。
简单的机械设计作品【机械设计大作业】
简单的机械设计作品【机械设计大作业】 《机械设计》齿轮设计程序 #include #include floatmin(floatx,floaty); floatmax(floatx,floaty); voidmain() {intB1,B2,b,z1,z2; floatP1,u,T1,Kt,FAId,CHlim1,CHlim2,S,n1,j,l,ZE,N1,N2,KHN 1,KHN2, d1t,v,mt,h,p,KA,KV,KH1,KH2,KF1,KF2,YFa1,YFa2,YSa1,YSa2,C FE1,CFE2, KFN1,KFN2,CH1,CH2,CH,CF1,CF2,a,d1,d2,m,w,K,bt,z1t,z2t,q; printf("请输入小齿轮的齿数z1和齿数比u:\n"); scanf("%f%f",&z1t,&u); printf("下面进行齿面强度计算\n"); printf("请输入输入功率P1,小齿轮的转速n1,j,齿轮工作时间l:\n"); scanf("%f%f%f%f",&P1,&n1,&j,&l); T1=(9550000*P1)/n1; N1=60*n1*j*l; N2=N1/u;
printf("T1=%10.4eN1=%10.4eN2=%10.4e\n",T1,N1,N2); printf("请输入接触疲劳寿命系数KHN1,KHN2:\n"); scanf("%f%f",&KHN1,&KHN2); CH1=KHN1*CHlim1/S; CH2=KHN2*CHlim2/S; CH=min(CH1,CH2); printf("CH1=%10.4f\nCH2=%10.4f\nCH=%10.4f\n",CH1,CH2,CH); printf("\n"); printf("请输入载荷系数Kt,齿宽系数FAId,弹性影响系数 ZE:\n"); scanf("%f%f%f",&Kt,&FAId,&ZE); q=pow(ZE/CH,2)*Kt*T1*(u+1)/(FAId*u); d1t=2.32*pow(q,1.0/3.0); v=3.1415926*d1t*n1/60000; bt=FAId*d1t; mt=d1t/z1t; h=2.25*mt; p=bt/h; printf("d1t=%10.4fv=%10.4fmt=%10.4fp=%10.4f\n",d1t,v,mt, p); printf("\n"); printf("根据v,P和精度等级查KV,KH1,KF1,KH2,KF2,KA:\n"); scanf("%f%f%f%f%f%f",&KV,&KH1,&KF1,&KH2,&KF2,&KA);
功和功率机械效率
功和功率以及机械效率 2．（2011沈阳）举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm 的运动员和一位身高160cm 的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起，如果他们对杠钤所做的功分别为W 1和W 2，功率分别为P 1和P 2，则下列关系式正确的是 ( ) A ．W 1=W 2 P 1=P 2 B ．W 1> W 2 P 1>P 2 C ．W 1> W 2 P 1=P 2 D ．W 1< W 2 P 1
初中中考物理总复习之功和功率机械效率机械能修订稿
初中中考物理总复习之功和功率机械效率机械 能 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
【 第 1 1 讲 】 功 和 功 率 一、基本知识点： 1、力学中的“功”包含的两个必要因素是：①作用在物体上的力F ；②物体沿力的方向移动的距离s 。 2、功的计算公式：①W ＝Fs ；②W ＝Pt 。 功的单位是J （与电功的单位相同）。 注意：⑴功的计算公式的习惯表现形式： ①；②。 ⑵体会“J ”这个单位的大小：把一个苹果从地板拣到饭桌上，所做的功大约就是1J 。 3、功率是表示物体做功快慢的物理量；物体在单位时间（或1s 钟）做的功叫做功率；计算公式是P ＝W/t ； 4、在国际单位制中，功率的主单位是W ，1W=1J/s ；1kW=103 W 。 注意：体会“W ”这个单位的大小：如果你用1s 钟把一个苹果从地板拣到饭桌上，你的功率大概就有1W 。 5、功的原理就是使用任何机械都不省功。 二、典型例题： 【例1】下列过程中，力做了功的是[ ] A ．小孩用力推一辆小车，但没有推动 B ．小孩用力向上提一袋大米，但没有提起来 C ．大扫除时，一个同学将一桶水从教室前面提到教室后面 D ．大扫除时，一个同学将一桶水从底楼提到四楼的教室里 【试一试】 小明在下列过程中，没有做功的是[ ] 【例2】用100N 的水平拉力拉着重500N 的物体沿水平方向移动了10m ，求拉力做的功。 注意：这里的重500N 是个“陷阱”。 【试一试】 1、用50N 的力拉着重为100N 的物体沿水平方向前进了10m ，在计算拉力所做的功时，正确的式子是[ ] A ．W ＝50N ×10m B ．W ＝100N ×10m C ．W ＝(50＋100)N ×10m D ．W ＝(100－50)N ×10m 2、体育课上，小明用50N 的力将重为40N 的实心球扔了10m 远，则小明对实心球所做的功[ ] A ．500J B ．400J C ．0J D ．无法确定 【例3】把重200N 的箱子搬上10m 高的楼，人对箱子做了多少功？ 【试一试】 起重机的钢绳把重500N 的物体吊高了5m ，接着又吊着该物体沿水平面移动了4m ，在此过程中，起重机对物体做的功[ ] A ．W ＝500N ×5m B ．W ＝500N ×4m C ．W ＝500N ×(5＋4)m D ．W ＝500N ×(5－4)m 【例4】质量为60kg 的人用1min 爬到了12m 高的楼上，求此人的功率是多少？ 解：⑴人上楼时，对自己做的功为： ⑵人的功率为：W 120s 60J 7200t W P === 【例5】功率为1kW 的机器工作1h 做功多少？ 【例6】一台抽水机每小时能把100m 3 的水抽到18m 高的地方，求抽水机的功率。 解：⑴抽水机每小时做的功为： J m kg N m m kg Vgh mgh Gh W 6333101818/10100/10?=???====ρ⑵抽水机的功率为：。kW W s J t W P 55000360010186 ==?== 【例7】如图，在拉力F=15N 的作用下，重G=100N 的物体以1m/s 的速度做匀速直线运动了5s ，求拉力F 所做的功及拉力的功率。 解：当物体以1m/s 的速度运动时，绳子被拉出的速度是2m/s ， ∴ 5s 里绳子被拉出的长度为s=vt=2m/s ×5s=10m ； 拉力F 所做的功为W=Fs=15N ×10m=150J ； 拉力F 的功率为W 30s 5J 150t W P ===。 注意一个有用的推导公式：Fv t s F t Fs t W P =?===，即：P=Fv 。 上题另解：绳子被拉出的速度为v=1m/s ×2=2m/s ； ∴ 拉力F 的功率为P=Fv=15N ×2m/s=30W 。 【例8】为治理渠江航道，工程船用钢丝绳将河底上一段废桥墩系住匀速吊出水面，如图甲。桥墩始终以0.2m/s 的速度匀速上吊，机械输出功率随时间变化的图象如乙图（不计机械自重与摩擦）。求：⑴河水对河底的压强；⑵桥墩浸没在河水中时所受的浮力。 （本题系广安市2012年中考题，有一定难度） 解：⑴从图像可知，30秒才将桥墩吊出水面； ∴桥墩所在位置距离水面的深度为h ＝0.2m/s ×30s ＝6m ； ∴p ＝ρgh＝1.0×103kg/m 3×10N/kg ×6m ＝6×104 pa ； ⑵从图像可知，桥墩全部浸没在水中时，机械的功率为6kW ； ∴由公式P ＝F v 得这时拉力为F ＝p/v ＝6×103 W/0.2m/s ＝3×104 N ； 又，从图像可知，桥墩全部离开水面时，机械的功率为10kW ； ∴这时的拉力F ＝p/v ＝10×103W/0.2m/s ＝5×104 N ； ∴F 浮＝5×104N －3×104N ＝2×104 N 。 ⑵另解： 桥墩完全浸没在水中时，功率为6kW ，在水中做的功： W 水＝P 水t ＝6×103 W ×20s ；又，W 水＝G 水h 水＝G 水×0.2m/s ×20s ； ∴桥墩在水中的重为G 水＝3×104 N 。 桥墩被吊离水面后，功率为10kW ，在空气中做的功： W 空＝P 空t ＝10×103 W ×30s ；又，W 空＝G 空h 空＝G 空×0.2m/s ×30s ； ∴桥墩在空气中的重为G 空＝5×104 N 。 ∴桥墩受到的浮力F 浮＝G 空－G 水＝5×104N －3×104N ＝2×104 N 。 【试一试】 1、如下左图，质量为2kg 的物体在拉力F=5N 的作用下以1m/s 的速度做匀速直线运动，求拉力2s 所做的功及拉力的功率是多少？ 【答案：10J ；5W 】 2、如上右图，在拉力F=15N 的作用下，重G=100N 的物体以1m/s 的速度做匀速直线运动，求拉力的功率。 【答案：45W 】 3、汽车发动机的功率P 是固定的，汽车在爬较陡的坡路时，发动机为了获得更大的牵引力F ，有经验的司机往往会换用[ ] A ．高速档 B ．中速档 C ．低速档 D ．都可以 【答案：C 】 4、功率相等的甲乙两车匀速行驶，在相等的时间里两车通过的距离之比是2∶1，则甲乙两车[ ] A ．牵引力之比是1∶2 B ．做功之比是1∶2 C ．速度之比是1∶2 D ．所受的阻力之比是2∶1 【答案：A 】 三、基础习题+经典考题： 1、用1N 的水平拉力拉着一个物体在水平面上移动了1m ，则拉力所做的功为____J ；把重为2N 的物体向上拉高了0.5m ，则拉力所做的功为_____J ；质量为1kg 的物体在重力的作用下，下落了1m ，则重力所做的功为_____J 。 2、重为100N 的物体被拉上了5m 高处，这时拉力所做的功是____J ；重力所做的功是_____J 。 3、一台机器在1s 内做了1200J 的功，这台机器的功率是____W ，它连续工作1min 能做______J 的功。 4、一个举重运动员在1s 内把130kg 的杠铃举高了2m ，则举重运动员做了_____J 的功，他的功率是____W 。 5、某人提着5kg 的物体沿水平方向行走了10m ，则该人对物体做的功为_____J ；如果他把这个物体提到10m 高的楼上，他对物体做的功为_____J 。 6、如下图，将同一物体分别沿斜面BA 和CA 以相同的速度从底部匀速拉到顶点A ，己知斜面长BA ＞CA ，则，所用的时间 t 1____t 2；所用拉力F 1____F 2；所做的功W 1____W 2；拉力的功率P 1____P 2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） 7、下列说法中正确的是[ ] A ．只要对物体施加了力就一定对物体做了功 B ．只要对物体施了力，物体又移动了距离，就一定对物体做了功 C ．只有人才能对物体做功
机械效率实验题典型例题
机械效率实验题典型例题 1．用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小杰和小华 各选取一种方法做实验。 （1）小杰采用了如图23甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组 用3N 的拉力F 将重4.8N 的物体匀速提升了0.1m 的距离，此滑轮组的机械效率为 。 （2 22乙 中画出滑轮组的绕线。 2．图15甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时，他用弹簧测 力计拉动绳子自由端，将总重为6N 的钩码从A 位置匀速提升到B 位 置，同时弹簧测力计从图中的A ＇位置匀速竖直上升到B ＇位置，在 这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F ，弹簧测力计的示数如图15 乙所示。则： （1）钩码上升的高度是 cm ； （2）拉力F 做的功是 J ； （3）滑轮组机械效率是 %。（结果保留一位小数） 3．小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图23所示。 （1）表中第1次实验数据有错误，改正后计算出其机械效率为 。 （2）根据另一组正确的数据计算出的机械效率为 ；比较两次的机 图23 乙 甲 甲 图15 乙 0 N
（3）实验中拉动弹簧测力计时要注意 。 （4）小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象， 引起这种现象的原因是 造成的。为改变这种现 象，小刚让弹簧测力计静止下来读数，这样他测得的 机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，滑 轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 4．图19甲是小刚测动滑轮的机械效率的示 意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端， 将重为6N 钩码从A 位置匀速提升到B 位 置，同时弹簧测力计从图中的A ' 位置匀 速竖直上升到B ' 位置， 在这个过程中， 弹簧测力计对绳的拉力为F ，弹簧测力计 的示数如图18乙所示。则： (1) 弹簧测力计的示数是 N ； (2) 弹簧测力计移动的距离为 cm ； (3) 滑轮组做的有用功是 J 。 5．某学习小组要用实验研究被提升物体所受重力对滑轮组机械效率的影 响，他们用如图17所示的同一滑轮组进行了多组实验，通过实验得到了下表中的数据： 图18 甲 9 乙 0 N
哈工大机械设计大作业之千斤顶说明书
工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目螺旋起重器（千斤顶） 系别机电工程学院 班号 0908103 孟子航 学号 1090810314 日期 2011年9月13日
工业大学 机械设计作业任务书 题目 螺旋起重器（千斤顶） 设计原始数据： 表3.1 螺旋起重器的示意图及已知数据 题号 起重器/Q F kN 最大起重高度/H mm 3.1.1 30 180 3.1.2 40 200 3.1.3 50 150 设计要求： （1） 绘制装配图一，画出起重器的全比结构，按照比例装配图要求标注尺寸、序号及填 写明细栏、标题栏、编写技术要求。 （2） 撰写设计说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强 度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性的校核等。
目录 一、设计题目---------------------------------------------------------------2 二、螺母、螺杆选材---------------------------------------------------------2 三、螺杆、螺母设计计算 3.1 耐磨性计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------2 3.2 螺杆强度校核 ---------------------------------------------------------------------------------------------3
机械功和功率的计算专题教学文稿
机械功和功率的计算 专题
功和功率的计算专题 34、工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求： （1）物体由井底升至井口工人所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）物体上升过程中工人做功的功率。 36、一块水田面积为1800m2要灌平均0.1m深的水.不计水渗透的损失，求：（1）所灌水的质量为多少kg？（ρ水＝1.0×103kg/m3） （2）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(提示：抽水实际上就是利用水泵将水提升一定高度)，水泵对水做了多少J的功？ （3）若水泵的功率为 2kW，抽这些水要用多长时间？ 37、如图所示，利用滑轮组吊运建筑材料．某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F做功的功率为 1250W．求在此过程中：
（1）拉力F做功多少？ （2）拉力F的大小为多少？ （3）滑轮组的机械效率为多少？ 38、有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面上，它的体积为8×10﹣3m3，某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体．（ g=10N/kg） （1）该物体的密度是多大？ （2）当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上升3m后恰好到达目标位置，求此过程中人所做的功？ （3）该定滑轮的机械效率是多大？ 40、（4分）五一假期，小明全家驾车从高淳到南京游玩，出发前，爱学习的小明收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算．
轿车质量（kg）1050 车轮与地面接触总面积 0.15 （m2） 高淳到南京距离（km）100 预设行车速度（km/h）90 行驶l km耗油量（g）50 匀速行驶时受到的阻力（N）2000 （1）（2分）匀速行驶lkm牵引力所做的功． （2）（2分）全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量（q汽油=4.6×107/kg）． 41、今年国庆期间，小佳坐着他家的小汽车匀速行驶了144km，用时2h，消耗汽油9kg，发动机的牵引力为1000N。求： （1）小汽车的速度和发动机的功率。 （2）汽车匀速行驶时牵引力做的功。 （3）汽车发动机的效率。（=4.6×107J/kg） 42、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，若轿车行驶过程中所受到的阻力为1600N，轿车上的速度表如图所示.求：
《机械优化设计》大作业
《机械优化设计》课程实践 研究报告 一、研究报告内容： 1、λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业； 2、单位矩阵程序作业； 3、连杆机构问题＋自行选择小型机械设计问题或其他工程优化问题； （1）分析优化对象，根据设计问题的要求，选择设计变量，确立约束条件，建立目标函数，建立优化设计的数学模型并编制问题程序； （2）选择适当的优化方法，简述方法原理，进行优化计算； （3）进行结果分析，并加以说明。 4、写出课程实践心得体会，附列程序文本。 5、为响应学校2014年度教学工作会议的改革要求，探索新的课程考核评价方法，特探索性设立一开放式考核项目，占总成绩的5%。 试用您自己认为合适的方式（书面）表达您在本门课程学习方面的努力、进步与收获。（考评将重点关注您的独创性、简洁性与可验证性）。 二、研究报告要求 1、报告命名规则：学号－姓名－《机械优化设计》课程实践报告.doc 2、报告提交邮址：weirongw@https://www.360docs.net/doc/c617040267.html,（收到回复，可视为提交成功）。
追求：问题的工程性，格式的完美性，报告的完整性。 不追求：问题的复杂性，方法的惟一性。 评判准则：独一是好，先交为好；切勿拷贝。 目录： λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业 ①关于618 λ的证明 (4) = .0 ②一维搜索的作业 采用matlab进行编程 (5) 采用C语言进行编程 (7) 单位矩阵程序作业 ①采用matlab的编程 (9) ②采用c语言进行编程 (9) 机械优化工程实例 ①连杆机构 (11) ②自选机构 (16) 课程实践心得 (20) 附列程序文本 (21) 进步，努力，建议 (25)