全国机器人考级一级知识点串讲

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三.施力端上升距离为物体上升距离的二倍。
动滑轮的实质是一个省力杠杆,如图所示,动 滑轮的中心轴拉着重物的为阻力点,施力端的 圆边为动力点,而支点为左侧圆的边界,此时 动力臂的长度是圆的直径,而阻力臂的长度是 圆的半径,所以动力臂是阻力臂的两倍,所以 动滑轮省力,且动力是阻力(物体的重量)的 一半。
说明:通过力的作用点沿力的方向的直线叫做力的作用线。 省距离、费距离中的距离指的是力的作用点运动的距离,而 不是力到支点的距离。
生活中的杠杆按照施加动 力的大小分为省力杠杆、 费力杠杆和等臂杠杆。三 者具体的比较如下表所示
省力杠杆:胡桃钳,门把手, 扳手,铁钳,指甲刀。省力 杠杆的应用为了省力。
下列图片中,哪个不是机器人
A.
B.
C.
D.
答案:D
下列人物形象中,哪一个是机器人?
A.
B.
C.
D.
答案:D
基本结构
结构体:为了实现某 种功能而建造的物体 叫做结构体。
基本工具介绍:钉子、 螺丝、螺丝钉、螺丝 杆、螺栓、斜面、楔 形、螺旋、螺丝刀、 扳手等。
斜面:指与水平方向不为零的 夹角的平面。斜面是一种简单 机械,可用于克服垂直提升重 物的困难,省力但是费距离。
第四章:能量转化
一切物质都具有能量,能 量以多种不同的形式存在; 按照物质的不同运动形式 分类,能量可分为机械能、 化学能、热能、电能、辐 射能、核能、光能、潮汐 能等。这些不同形式的能 量之间可以通过物理效应 或化学反应而相互转化。
1
2
动能是物体在运动时具有 的能。
势能包括重力势能和弹性 势能,势能又分为重力势 能和弹性势能。
3
4
重力势能是物体由于被举 高而具有的能量。
弹性势能是物体由于弹性 形变而具有的能量
5
6

机械能是动能和势能的总 和。
能量守恒:能量不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种 形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在 转化和转移的过程中,能量的总和保持不变。
杠杆
古希腊科学家阿基米 德有这样一句流传很 久的名言:“给我一 个支点,我就能撬起 整个地球!”这句话 便是说杠杆原理。
第一章:一级标准
1
了解主流的机器人影视作品及机器人
形象
2
基本结构认知,了解重心和重力的概

3
掌握六种简单机械原理(杠杆,轮轴,
4
了解齿轮和齿轮比的
滑 轮,斜面,楔,螺旋)
5
了解链传动和带传动的概念
6
了解机器人常用底盘(轮式及履带)
第二章:机器人
机器人(Robot)是自动执 行工作的机器装置。它既可 以接受人类指挥,又可以运 行预先编排的程序,也可以 根据以人工智能技术制定的 原则纲领行动。
稳定性分析:每个物体都是由简单的 图形构成的,也就是说物体的每个面 都是由圆,三角形,四边形和多边形 构成的。
稳定原理:任取三角形两条边,在两 条边角度不变的情况下,在两条边的 非公共端点连接第三条边。因为第三 条边不可伸缩或弯折, 所以两端点距 离固定 。按照相同的方式任取两条边 都复合上述情况。 所以三角形固定, 具有稳定性。
力,但可以改变力的方向的 是 A.定滑轮 B.动滑轮 C.斜 面 D滑轮组 答案:A 题型:单选题
第八章:功
功:当一个力作用在物体上的时候,如果这个力让物体在这个力的方向上移动了一段距 离,那么这个力的作用就显示出了成效,在力学里就说这个力做了功。
功的大小是力乘以力的方向上移动的距离,单位是焦耳。因此功包含的两个必要因素就 是:作用在物体上的力以及物体在这个力的方向上移动的距离。
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机械及模 型(一级)
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目录
CONTENTS
01 Part
一级标准
滑轮
03 Part
基本结构
传动链
05 Part
杠杆
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02 Part
机器人

04 Part
能量转化
单击添加文本具体内容
06 Part
齿轮
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中心轴的位置随着被拉物体一起运动的滑轮叫动滑 轮。 动滑轮的特点是:
一.不改变力的方向,如图所示,想要让物 体向上,就要向上拉倒物体,图中,动 滑轮的F乙的方向向上,物体向上运动。 而定滑轮的F甲的方向向下时,物体是向 上运动的。
二.改变力的大小,如上图竖直向上用力时, 力的大小为重物的一半,所以省了一半 力。
二.滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所 用的力就是总重的几分之一。绳子的自由 端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的 就不算了。
三.使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,施 力端移动的距离会比重物移动的距离大很 多。
一级真题:滑轮组的特点是()
○ A.省力,不能改变力的方向. B.不省力,能改变力的方向 ● C.省力,能改变力的方向. D.以上答案都不对
齿轮传动的速度比(转速),在这里假设小齿轮与大齿轮的半径比为1:3
一级:在齿轮传动中,传动比越大,其输出轴的转速( )
○ A.越大
B.越小 C.不变
● D.输出轴转速和传动比没有直接关系
答案:B
题型:单选题
一级真题: 有一对传动齿轮,主动轮的转速480转每分钟,主动轮的齿数是20,从动轮的齿数 是40,从动轮的转速是( )转每分钟。 A.120 B.240 C.480 D.960 答案:B
三角形有着稳固、坚定、耐压的特点。 应用:三角形框架、起重机、三角形吊臂、屋顶、钢架桥中都有三角形的身影。
一个结构是否稳定,除了考虑结构外,还要考虑放 置的位置和物体的重心。总体来说符合以下原则:
一.与地面接触面积越大,物体越 稳。
二.重心越低,物体越稳。 三.通过重心作竖直向下的直线与
地面的交点, 如果在接触面内, 则物体较稳;如果在接触面外, 物体不稳。
费力杠杆:镊子、钓鱼竿、 筷子等,费力杠杆的应用 主要是为了省距离
等臂杠杆:天平,主要用于测量两侧 物体质量。
剪刀是利用( )原理工作的。 A.滑轮 B.轮轴 C.斜面 D.杠杆 答案:D 下面不是利用杠杆原理的工具是哪个 B. C. D. 答案:D 题型:单选题 A.
齿轮
齿轮是一种轮缘上有齿且能连续啮合传递运动和动 力的机械零件。齿轮上每一个用于啮合的凸起的部 分称为轮齿,整个圆周上的轮齿总数称为尺数。
在了解了功的概念后,我们来看一下之前学过的杠杆和滑轮,这两个机械机构中,只要 省力就会费距离,费力就会省距离,且力和距离的乘积是固定的。其实在力学中有一个 重要的结论:任何机械都不省功。
功时 率 功 力 间 时 距 间 力 离 速 时 时 度 间 力 间
功率:功率就是单位时间内所做的功,通常用P表示。功率的单位 是瓦特,因为功的大小是力乘以距离,而距离又等于速度乘以时间, 所以 :
第一个描述螺旋物的人是希腊科学 家阿基米德。阿基米德螺旋是一个 装在木制圆筒里的巨大螺旋状物, 如图所示,它用来把水从一个水平 面提升到另一个水平面,对田地进 行灌溉。这个东西的真正发明者并 非阿基米德本人,他只是描述了这 种已经存在的东西。阿基米德螺旋 可能是古代埃及的能工巧匠们设计 并在尼罗河两岸的灌溉中使用的。
下列说法错误的是( ) A.功的大小是力乘以力的方向上移动的距离,单位是焦耳 B.只要省力就会费距离,费力就会省距离 C.使同一物体达到相同的作用效果,对他做的功不是固定的 D.任何机械都不省功 答案:C 在桌面上用5N的力平行移动一物体2米,用了10秒,则功率为( )瓦特。 A.1 B.2 C.5 D.10 答案:A
杠杆原理的公式是
F1 L1 = F2 L2
杠杆原理的五要素是
动力:使杠杆转动的力叫做动力,施力的点叫动力作用点。
动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离叫做动力臂
支点:杠杆绕着转动的固定点叫做支点
阻力:阻碍杠杆转动的力叫做阻力,施力的点叫阻力作用点。
阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离叫做阻力臂
齿轮啮合方式常用两种: 平行啮合,垂直啮合。
齿轮传动的方向(垂直啮合不在同一平 面,不考虑方向)
两齿轮平行啮合:两个齿轮转动的方向相 反;当大齿轮作为主动轮,顺时针转动 时,小齿轮作逆时针转动。
若多个齿轮啮合:接近的两个齿轮转动方 向相反;而中间隔了一个齿轮的1号和3 号转动方向相同,如图所示。
一级真题如下图中,定滑 轮有( )个。
○ A.1 B.2 C.3 D.0
答案:B
题型:单选题
滑轮组是由多个动滑轮和定 滑轮组成的机构。如图几个
滑轮就是组合在一起的。
一.定滑轮可以改变力的方向,但不能省力地 拉动物体。动滑轮不可以改变力的方向, 但能省一半的力地拉动物体。滑轮组结合 了定滑轮和动滑轮,这样既可以改变力的 方向,又能很省力地拉动物体。
题型:单选题
滑轮
滑轮:由可绕中心轴转动有沟槽的 圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、 钢索、链条等)所组成的可以绕着 中心轴旋转的简单机械叫做滑轮。 滑轮是可以用来提升重物并能省力 的简单机械,滑轮有动滑轮和定滑 轮之分。
定滑轮是中心轴的位置固定不变的滑轮,定滑轮具 有以下特点:
一.改变力的方向。如图所示,如果想让物体上升,那就要向下施力。 二.不改变力的大小,不省力也不费力。 三.施力端运动距离和物体上升距离相同。
下列多边形中,最稳定的多边形是()
A. B. C. D. 答案:A 题型:单选题
下列关于重心与稳定性的关系,不正确的是?( ) A、大的建筑物通常成上小下大,目的是可以增加稳定性 B、重心越高、稳定性越大 C、重心越低、稳定性越大 D、如果让一块砖翻倒,应该使重力作用线落在它的支持面以外,否则不能翻倒 答案:B 题型:单选题
1942 年,美国科幻巨匠阿西莫夫在的科幻小说中 提出“机器人三大定律”:
第一定律:机器人不得伤害人类个体,或 者目睹人类个体将遭受危险而袖手不管
第二定律:机器人必须服从人给予它的命 令,当该命令与第一定律冲突时例外
第三定律:机器人在不违反第一、第二定 律的情况下要尽可能保护自己的生存。
主流机器人影视及形象
轮轴的实质实际是一个能够连 续旋转的杠杆。这个杠杆的支 点就在轴线上,轮轴在转动时 轮与轴有相同的转速,动力点 就是轮的外圆,而阻力点就是 轴的外圆(阻力臂就是轴的半 径),所以当动力作用在轮上, 则轮轴为省力杠杆,轮和轴的 半径相差越大则越省力,但越 费距离。动力作用在轴上则轮 轴为费力杠杆,轮和轴的半径 相差越大则费力,但越省距离。
定滑轮改变力的方向是可以根据实际 情况来确定的,并不一定是反方向, 如图展示的是两个不同的施力方向。
这两个力的大小是一样的。
定滑轮实质上是一个等臂杠杆。如图 所示,定滑轮中心的轴就是这个等臂 杠杆的支点,重物端的滑轮圆边上为 阻力点,施力端的滑轮圆边为动力点。 此时,无论什么方向拉动绳子阻力臂 都与动力臂相当,都是滑轮的半径, 所以定滑轮是等臂杠杆。
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斜面的工作原理:斜面与平面的倾角越小,斜面较长,则省力越大,但 费距离。斜面与平面的倾角越大,斜面较短,则省力越小,但省距离。
楔形:楔是斜面的应用,原指上厚下薄的小木橛,在结构中表示一头尖一头稍粗的物品。 生活中常见的应用为斧子,钉子等。
螺旋:螺旋是一种 简单机械,是斜面 的变形。
生活中常见的应用 为螺丝钉、螺旋桨、 压榨机等。
答案:C
题型:单选题
○ 一级真题:每周一学校都会举行升旗仪式,在升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐 徐上升。这是由于旗杆顶有一个( ), 它能改变力的方向。 ● A、齿轮 B、定滑轮 C、动滑轮 D、齿条
答案:B
题型:单选题
下列滑轮图片中,最省力的是
答案:C 题型:单选题 下列简单的机械中,不能省
力作用后的运动轨迹一定是圆形的
答案:D
齿轮的种类,按外形分 类,分为:平齿轮、冠
齿轮、蜗轮
角速度:圆周运动中在单位时间内转过的弧度,即齿 轮每秒转动的角度。
线速度:圆周运动中在单位时间内转过的曲线长度。
转速:圆周运动中在单位时间内转过的圈数。
在齿轮啮合方式传动下
1. 转动的齿数相同,故而线速度相同,角速度和转速根据 齿轮大小而判断。齿轮越大,角速度和转速越小。
这种能绕共同轴线旋转的 机械,叫做轮轴。在轮轴 中外环叫轮,内环叫轴。 轮轴两个环是同心圆。
1
2
在日常生活中,常用的轮轴 有:
水龙头 B.水杯 C.门把手 D.方向盘
答案:A|C|D
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关于轮轴的描述,下列说法正确的是:
1. 轮轴与杠杆的没有任何关系 2. 轮轴就是轮子 3. 轮轴就是根轴 4. 轮轴工具的外形不一定是圆形的,但受
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