第一章 机械运动和功的基本概念

第一章 机械运动和功的基本概念

一、填空题：

1. 机械运动是指一个物体相对于______________的_______的改变，或者物体________之间发生_______________的变化。

2. 力学中研究的运动都是____________运动。

3. 物体的运动和静止是__________。通常所说的静止，是指相对于_______的静止。

4. 物体上任何两点连成的直线，在运动过程中是_________的，这样的运动称为平动。

5. 刚体绕固定轴旋转，这样的运动称为________________。

6. 物体的机械运动包括_________和__________。

7. 起重机吊起货物时，货物的运动是_________。开关门窗时，门窗的运动是_______。

8. 车床上工件的运动是___________，车刀的运动是__________。

9. 齿轮和齿条啮合传动时，齿轮的运动是________，齿条的运动是___________。

10. 钻头钻入工件时的运动是既做____动又做_______动。

11. 最简单的平动是____________运动。

12. 物体沿着直线， 在_________的时间内通过的路程都相等的运动，称之为为匀速直线运动，运动公式为__________。

13. 匀速直线运动的速度用图像表示时，横轴表示时间，纵轴表示速度，图像是一条_____________________________________。

14. 在匀速直线运动中，任何时刻的_______-都是相等的。

15. 平均速度v=___________-，其大小随____________和_________的变化而变化。

16. 即时速度是指物体在___________或在__________的速度，用__________表示。

17. 我们的_______的改变与发生这种改变所用______的比称做加速度，单位是_____。

18. 加速度是描述物体_________________________________________的物理量。

19. 重力加速度是由_____________而产生的。

20. 自由落体运动是__________________的匀加速度直线运动。

21. 由静止开始做匀加速直线运动的汽车，若加速度为0.3m/s2，则汽车在第3s末的速度是__________；汽车在3s内通过的路程是_______________。

22. 重锤自4.9m高的地方自由落下，重锤落到地面的瞬时速度是_____________。

23. 正在以10ms的速度行驶的汽车，行到A点时发现前方十字路口出现红色交通灯，立刻紧急刹车，车刚好停在路口，刹车时间为1s，A点到路口的距离是__________；刹车时的加速度是__________。

24. 匀速定轴转动物体上某点的线速度、角速度之间的关系式为_________________。

25. 当速度v的单位为____________，直径D的单位为________时，v=πDn/60，其中n称为_____________其单位是____________。

26. 速度v的单位为m/min，直径D的单位为mm时，则v、D、n的关系式为_________。

27. 用车床加工一根直径为50mm的圆钢，已知车床旋转速度n=405r/min，则切削速度为________________ 。

28. 利用________现象制成的机械叫做离心机械。离心力的方向时刻在_________，使机器发生______________。

29. 功等于力、位移和___________与____________之间夹角的_________的乘积，公式为_________________。

30. 物体做功的两个必要因素是__________和________________________________。

31. 功率是物体在______________所做的功。

32. 机械效率即______功率占________功率的百分数。

33. 旋转速度、转矩和功率之间的关系式为______________。其中，旋转速度的单位是____________，功率的单位是_______，转矩的单位是___________。

34. 刨床工作时，如果推动刨刀的动力做功120J，刨刀移动距离12cm，刨刀克服的阻力是________________。

35. 起重机的铲斗和所装的煤共重3kN在5s内升高15m，起重机的平均功率是______。

36. 一台车床进行高速切削时，切削速度为7m/s，消耗的功率是4.2kW，这时车刀所受阻力不变，增大切削速度，则消耗功率将_________（增大、减小）。

37. 要使用权车床的旋转速度在200r/min时，产生的转矩为350N·m，电动机的功率是__________kW。

二、判断题：

1. 如图所示，一墨水瓶绕圆周运动，墨水瓶是做转动。（ ）

2. 一物体沿直线运动，在第一、第二、第三分内分别通过20m的路程，则该物体在这3min内是做匀速直线运动（ ）

3. 一物体沿直线运动，前4s的平均速度v1=3m/s，后2s的平均速度v2=6m/s，则6s内的平均速度是v=(v1+v2)/2=4.5m/s。（ ）

4. 重力加速度的大小与物体的质量无关。（ ）

5. 一块砖与一子弹头，从同一高度自由下落过程中的加速度都相同。（ ）

6. 不考虑空气阻力，一切物体自由下落过程中的加速度都相同。（ ）

7. 作自由落体运动的物体在第一秒末、第二秒末、第三秒末的速度之比是v1：v2：v3=1：2：3。（ ）

8. 一匀速转动的砂轮，其上任意两点的角速度都相同。（ ）

9. 当v=πDn/1000时，D的单位为mm，v产单位则是m/min。（ ）

10. 角速度是指转动物体转过的弧长与所用时间的比值。（ ）

11. 力使物体沿力的方向发生了一段位移，则物体一定做了功。（ ）

12. 功的大小等于力F与受力物体所发生位移s的乘积，即：W=Fs。（ ）

13. 1J就是1N的力使物体沿力的方向上发生1m的位移所做的功。（ ）

14. 一个人在水平路面上提着10N重物走了10m，人对重物做的功是100J。（ ）

15. 当车床的额定功率一定时，它的切削力与切削速度成反比。（ ）

16. 任机械的机械效率η的值都不能大于1。（ ）

17. 机械效率高的机器，其功率不一定大。（ ）

18. 当机器的功率一定时，其旋转速度与转矩成反比。（ ）

三、选择题：

1. 下列说法正确的是（ ）。

A．在匀速直线运动中，速度与时间成正比

B．在匀加速直线运动中，速度与时间成正比

C．在匀速直线运动中，路程与时间成正比

D．在匀加速直线运动中，路程与时间的平方成正比

2. 装在同一转轴上的两个直径不同的带轮匀速转动，这两个带轮边缘上点的（ ）。

A．线速度相同，角速度相同 B．线速度相同，角速度不同

C．线速度不同，角速度相同 D．线速度不同角速度不同

3. 一个人将力作用于物体，且使物体发生了一段位移，则人对物体（ ）。

A．一定做了功 B．一定没做功 C．可能做功，也可能没做功

4. 在车床上切削工件时，下列说法正确的是（ ）。

A．对直径大的工件宜选低时速 B．对直径小的工件宜先低转速

C．选择转速与工件直径的大小无关

5. 有一半径为R的圆盘做转速为n的定轴转动，圆盘边缘处钉有一个小钉，随之转动。现将小钉改钉在R/2处，且使转速增加1倍，此时，小钉的线速度与角速度（ ）。

A．线速度增加1倍，角速度不变 B．线速度增加1倍，角速度增加1倍

C．角速度增加1倍，线速度不变 D．角速度增加1倍，线速度减1/2

6. 下列说法正确的是（ ）。

A．功率大的机器做功一定多 B．功率大的机器做功一定快

C．机械效率大的机器做功一定多 D．机械效率大的机器功率一定大

7. 如图所示，人拉物体沿水平地面前进20m，拉力F为60N，与水平方向成60o角，物重为200N，人对物体做的功是（ ）。

A．4000J B．2000J C．1200J D．600J

8. 下列说法正确的是（ ）。

A．物体的速度为零，加速度一定为零 B．物体的速度为零，加速度不一定为零

C．物体的速度很大，加速度一定很大 D．物体的加速度越大，速度也越大

四、计算题：

1. 甲、乙两辆汽车作匀速直线运动，甲在5s内走地100m，乙在1min内走过1.5km。试问：哪一辆汽车的速度大？并作出它们的路程图。

2. 矿井里的升降机，从静止开始以匀加速运动竖直上升，经过3s后速度达到3m/s，然后就以这个速度匀速运动继续上升，7s后到达井口，求矿井的深度。

3. 一物体从桥面自由落下，经2s后到达水面，问桥面距水面多高？

4. 汽车牵引飞机前进，牵引力为3000N，牵引力方向与水平面成15o角，如果牵引距离为200m，牵引力对飞机做的功为多少？

5. 起重机匀速起吊重力为104N的物体，经过10s使物体升高8m，求起重机所做的功及功率。

6. 用车床加工一直径d=0.2m的零件外圆，切削时，车床主轴旋转速度n=180/min，主轴的转矩T=250N·m，求切削速度、切削所消耗的功率及切削力。

7. 轴上装一直径为100mm的齿轮，当轴的旋转速度为800r/min时，消耗的功率为50kw，试求齿轮传递的圆周力。

8. 如图所示带轮轴的转速n=150r/min,主支轮B的输入功率PB=12kw，从动轮A、C、D的输出功率PA=4kw，PC=2kw，PD=6kw。试求轮A、B、C和D的转矩。

9. 一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度为5m/s2，先后经过路边相距40m的甲乙两根电线杆所用的时间是2s。求电线杆甲距出发点的距离。

10. 一列火车刹车后以s=16t-0.2t2（s的单位为m，t的单位为s）的运动规律沿直线运动。求在刹车开始时的速度v0，并求刹车的时间及停车前所走过的路程。

6. 用车床加工一直径d=0.2m的零件外圆，切削时，车床主轴旋转速度n=180/min，主轴的转矩T=250N·m，求切削速度、切削所消耗的功率及切削力。

7. 轴上装一直径为100mm的齿轮，当轴的旋转速度为800r/min时，消耗的功率为50kw，试求齿轮传递的圆周力。

8. 如图所示带轮轴的转速n=150r/min,主支轮B的输入功率PB=12kw，从动轮A、C、D的输出功率PA=4kw，PC=2kw，PD=6kw。试求轮A、B、C和D的转矩。

9. 一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度为5m/s2，先后经过路边相距40m的甲乙两根电线杆所用的时间是2s。求电线杆甲距出发点的距离。

10. 一列火车刹车后以s=16t-0.2t2（s的单位为m，t的单位为s）的运动规律沿直线运动。求在刹车开始时的速度v0，并求刹车的时间及停车前所走过的路程。

11. 电动机的输入功率为30kw，效率为90%，用它来带动车床加工直径为20cm的工件，车床效率为80%，转速为800r/min。求车刀的切削力。

五、问答题：

1. 在同一轴上装有两个直径不同的带轮，问带轮边缘上点的线速度是否相同？它们的角速度是否相同？

2. 即时速度和平均速度有什么不同？

3. 加速度产意义是什么？

4. 功率、机械效率的意义各是什么？是不是功率大的机器，机械效率高？