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第2章　机械与动力工程 第1节　简单机械(6)
选择题每小题3分，共15分；填空题每空2分。
1.如图所示的各种装置不属于轮轴的是(　　)
A.方向盘 B.门把手
　 　 　
C.吊扇 D.钢丝钳
2.关于轮轴，下列说法错误的是(　　)
A.轮轴是可以连续旋转的杠杆
B.螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C.如果动力作用在轴上，就能少移动距离
D.自行车的车把手相当于一个轮轴，可以省力
3.如图所示，物重为G的物体在不同的简单机械的作用下均处于平衡状态。若不计机械自重和摩擦，则拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是(　　)
第3题图
A.F2＜F3=F4＜F1 B.F2＜F4＜F1＜F3
C.F4=F2＜F1＜F3 D.F4＜F2＜F3＜F1
4.下列四种机械装置中，不能省力的装置是(　　)
A.自行车的脚踏板 B.医用镊子
C.水龙头 D.石磨
5.(2分)简单机械在生活中有很多实际应用。将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个　　。
第5题图
6.(4分)如图甲所示是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB＞BC。其使用方法如图乙和丙所示，该工具使用时可以　　(选填“费力”或“省力”)。图乙与图丙两种使用方法相比，图　　可以更轻松地拧动螺丝。
第6题图
7.(6分)如图甲所示是我国周代初期发明的一种取水工具——“辘轳”，其简化图如图乙所示。辘轳在使用时相当于　　(选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”)，它的摇柄属于简单机械中的　　(选填“省力”或“费力”)机械；若想提物体时更省力可以适当增加　　(选填“A”或“B”)的长度。
第7题图
8.如图所示是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民将谷物倒入扇车后，快速摇动摇柄，使扇轮匀速转动产生气流，气流使枯瘪谷物从远端出风口飞出。下列说法中正确的是(　　)
第8题图
A.从出风口飞出的枯瘪谷物没有惯性
B.气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的运动状态
C.农民摇动摇柄的力和摇柄对农民的力是一对平衡力
D.摇柄使用时相当于轮轴，可以省距离
9.(6分)如图所示是用螺丝刀拧螺丝和扳手拧螺丝的情景，使用时它相当于简单机械中的　　(选填“斜面”或“轮轴”)，手柄　　(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力；用扳手拧螺丝时，手作用在　　(选填“A”或“B”)处更容易将螺丝拧紧。
第9题图
10.(8分)在嘉兴市区快速路环线上，斜跨沪昆铁路的独塔斜拉桥成为嘉兴新地标(如图甲)。作为华东地区最大转体跨度和吨位的斜拉桥，要实现“华丽转身”并与两端的快速路精准对接，极具挑战性。大桥转体时，主要靠大吨位张拉千斤顶同步牵引缠绕在转盘上的两条钢绞(图乙A、B)，钢绞带动转体系统像“石磨”般带动轴绕中心O转动。
第10题图
(1)斜拉桥固定钢索的独塔高达71 m，塔的高度越高，钢索承受的桥面拉力越　　。
(2)转体过程中，两条钢绞A、B对转盘的总拉力为F，转盘受到轴的阻力为f，将图乙简化就得到如图丙所示的轮轴(转盘和轴组成的简单机械)。该轮轴为　　(选填“省力”或“费力”)杠杆。
(3)(2分)已知转盘半径R为3.25 m，轴的半径r为0.65 m，转盘转体过程中产生的阻力f为5.44×106 N，则需要的总拉力F至少为多大？
(4)(2分)转体系统拉着质量达3.2万吨的独体桥只转了40.6度，却花了54 min。该过程，钢绞移动了2.3 m，总拉力F所做的功至少为多少焦？(钢绞作用力不变，计算精确到0.1)
11.(2分)轮轴的实质是可以连续旋转的杠杆。如图所示的自行车上，连接
第11题图
脚踏板的连杆长R1，由脚踏板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，再带动半径为R2的后轮转动。设自行车在水平路面上匀速行进时，人蹬脚踏板的平均作用力为F，链条受到的拉力为T(同一条链条上拉力相等)，地面对后轮的摩擦力为f，分别写出T与F，T与f之间的关系式。
参考答案
第1节 简单机械(6)
选择题（1~4、8）1.D　2.B　3.B　4.B　8.B
5.轮轴
6.省力；图 乙 更省力
7.轮轴；省力；增大轮（摇柄）的半径（或增加轮半径）
9.轮轴；手柄粗一些更省力；手作用在 B 处更容易拧
10.（1）塔越高钢索承受的桥面拉力越大　（2）省力杠杆　（3）由轮轴平衡 F·R＝f·r，得 F＝f·＝5.44×106 N×＝1.088×106 N　（4）W＝Fs＝1.088×106 N×2.3 m≈2.5×106 J
11.自行车传动系统有 2 个转动轴；对大齿盘中心轴 FR1＝Tr1，得 T＝F·；对后轮轴 Tr2＝fR2，得 T＝f·
解析
注：第10题(3)轮轴省力，R＞r，F＝f·r∶R＝5.44×106 N×＝1.088×106 N。

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