第46讲简单机械竞赛提高.pdf

1.杠杆平衡简单机械竞赛提高匀速转动的杠杆杠杆平衡简单机械竞赛提高匀速转动的杠杆1122FLF L静止的杠杆静止的杠杆1122FLF L合力为零合力为零2.轮轴的受力分析轮轴的受力分析3.含有机械效率的实际应用问题含有机械效率的实际应用问题省力省力,费距离费距离费力费力,省距离省距离简单机械竞赛提高简单机械竞赛提高知识点总结知识点总结【例【例1】在铁路道口常设有如图所示的道闸在铁路道口常设有如图所示的道闸,这种道闸平时上扬这种道闸平时上扬,当火车要通过道口时道闸转动到水平位置当火车要通过道口时道闸转动到水平位置,示意过往的其他车辆停车等候示意过往的其他车辆停车等候,这种道闸称为常开型道闸这种道闸称为常开型道闸.与之相反与之相反,另一种道闸平时水平放置另一种道闸平时水平放置,当有车辆要通过时当有车辆要通过时,道闸上扬道闸上扬,允许车辆通过允许车辆通过,这种道闸称为常闭型通闸这种道闸称为常闭型通闸.对于这两种道闸重心的位置对于这两种道闸重心的位置,下列说法正确的是下列说法正确的是()A常闭型道闸常闭型道闸,重心应在重心应在O点左侧点左侧B常开型道闸常开型道闸,重心应在重心应在O点右侧点右侧C常闭型道闸常闭型道闸,重心应在重心应在O点右侧点右侧D以上说法都不对以上说法都不对杠杆杠杆【例【例2】如图是一均匀薄板如图是一均匀薄板,半径半径R=30cm,现从圆形板上挖出一个半径现从圆形板上挖出一个半径r=15cm的内切圆板的内切圆板,试求剩余的薄板的重心试求剩余的薄板的重心O与大圆圆心与大圆圆心O 的距离的距离【例【例3】山神庙的老和尚让三个和尚下山挑水山神庙的老和尚让三个和尚下山挑水,你能想一个办法让他们一起挑水时你能想一个办法让他们一起挑水时,三人都不会吃亏吗三人都不会吃亏吗?（如图所示）（如图所示）【例【例4】图甲所示的手动液压小吊车广泛适用于工厂、矿山、码头工地等场所图甲所示的手动液压小吊车广泛适用于工厂、矿山、码头工地等场所,用来完成机器安装、货物装卸等任务。起重臂由内外两根横截面均为长方形的钢管套在一起组成。通过调节内管在外管中的长度可以改变起重臂的长度。用来完成机器安装、货物装卸等任务。起重臂由内外两根横截面均为长方形的钢管套在一起组成。通过调节内管在外管中的长度可以改变起重臂的长度。1若起重臂处在图丙所示的水平位置和长度的情况下若起重臂处在图丙所示的水平位置和长度的情况下,它最多能吊起它最多能吊起800kg的重物而不会发生翻倒的重物而不会发生翻倒,且已知该手动液压小吊车的总质量为且已知该手动液压小吊车的总质量为400kg,问：问：1.当保持起重臂的水平位置不变而将其长度调整为图乙所示情况当保持起重臂的水平位置不变而将其长度调整为图乙所示情况,通过计算说明该手动液压小吊车可否吊起通过计算说明该手动液压小吊车可否吊起500kg的重物的重物?【例【例4】2.该手动液压小吊车在图丙所示状况下该手动液压小吊车在图丙所示状况下,匀速吊起匀速吊起400kg重物的过程中重物的过程中,前后支撑轮的每个轮子对地面的压力多大前后支撑轮的每个轮子对地面的压力多大?【例【例5】辘轳大轴半径为辘轳大轴半径为R,小轴半径为小轴半径为r,摇把到轴心距离为摇把到轴心距离为l,若摩擦及滑轮重都不计若摩擦及滑轮重都不计,则物重则物重G与摇把上动力与摇把上动力F之比是多少之比是多少?轮轴轮轴【例【例6】在一些地区的电力线路铺设过程中在一些地区的电力线路铺设过程中,会使用简易绞盘将沉重的混凝土电线杆立起来会使用简易绞盘将沉重的混凝土电线杆立起来.其主要结构如图甲其主要结构如图甲.作业前作业前,先将绞盘底座牢固地固定在地面上先将绞盘底座牢固地固定在地面上,立杆作业时立杆作业时,根据实际需要根据实际需要,安排安排1 4人分别推动不同的横杆末端人分别推动不同的横杆末端,使横杆绕轴做顺时针转动使横杆绕轴做顺时针转动,这样系在电线杆上的钢丝绳就被不断地缠绕在轴上这样系在电线杆上的钢丝绳就被不断地缠绕在轴上,电线杆被逐渐拉起并最终竖直站立电线杆被逐渐拉起并最终竖直站立.图乙图乙图甲图甲实际应用实际应用己知己知,某个绞盘的轴直径某个绞盘的轴直径D=l0cm,各横杆末端到轴心的距离各横杆末端到轴心的距离L=lm.在一次立杆作业中在一次立杆作业中,所立的电线杆所受重力所立的电线杆所受重力G=6200N,长长L0=10m,其重心距粗端其重心距粗端4m.若在电线杆升至某时刻时的情形如图乙所示若在电线杆升至某时刻时的情形如图乙所示,设此时绞盘的机械效率设此时绞盘的机械效率=80%,定滑轮的阻力可忽略不计定滑轮的阻力可忽略不计.【例【例6】实际应用】实际应用(1)若此刻仅有一名施工人员推横杆若此刻仅有一名施工人员推横杆,则该施工人员对绞盘横杆所施加的最小推力则该施工人员对绞盘横杆所施加的最小推力F为多少为多少?(2)在整个立杆过程中在整个立杆过程中,施工人员对绞盘横杆的最小推力施工人员对绞盘横杆的最小推力F的变化情况如何的变化情况如何?(3)在立杆作业时在立杆作业时,施工人员一般要求绞盘离所拉的电线杆适当地远一些施工人员一般要求绞盘离所拉的电线杆适当地远一些,请定性分析这样做的原因请定性分析这样做的原因.2