初中物理力學(xué)講義-第三講-滑輪

1、初中三講-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN11也杵除合捷龍 基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)：一、滑輪、滑輪組定滑輪：定義：中間的軸固定不動的滑輪。實質(zhì)：定滑輪的實質(zhì)是：等臂杠桿特點:使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向?qū)硐氲亩ɑ啠ú挥嬢嗇S間摩擦）F=G繩子自由端移動距離Sf（或速度V,：）=重物移動的距離Sg（或速度VG）O動滑輪：定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）。實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為陰力臂2倍的省力杠桿。特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。4理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則：F= 1/2GO只忽略輪軸間

2、的摩擦則：拉力F= 1/2（G胡+G動）。繩子自由端移動距離SN或叫）=2倍的重物移動的距離Sg（或vG）o滑輪組：定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組,特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F= 1/n G o只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= 1/n （G物十G動）。繩子自由端移動距離SF（或vF）=n倍的重物移動的距離Sg（或vG）o組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=（G «+G動）/ F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪，二、計算公式公式：s=hno V繩=肝丫物h：重物被提升的高度。n ：承重的

3、繩子段數(shù)。注：s ：繩子自由端移動的距離。原則是：n為奇數(shù)時，繩子從動滑輪為起始。用一個動滑輪時有三段繩子承擔(dān)，其后每增加一個動滑輪 增加二段繩子。如：n=5,則需兩個動滑輪(3+2)。n為偶數(shù)時，繩子從定滑輪為起始，這時所有動滑輪 都只用兩段繩子承擔(dān)。如：n=4,則需兩個動滑輪(2+2)。其次，按要求確定定滑輪個數(shù)，原則是：一般的：兩股繩子配一個動滑輪，一個動滑輪一般配一個定 滑輪。力作用方向不要求改變時，偶數(shù)段繩子可減少一個定滑輪；要改變力作用方向，需增加一個定滑 輪。綜上所說，滑輪組設(shè)計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數(shù)減一定，變向加一定?；喗M的用途：為了既節(jié)省又能改變動力的方向

4、，可以把定滑輪和動滑輪組合成滑輪組。省力的大小使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一?；喗M的特點用滑輪組做實驗，很容易看出，使用滑輪組雖然省了力，但是費了距離動力移動的距離 大于貨物升高的距離?；喗M繞線問題歸類例析簡單的說就是：奇動偶定，先里后外，一動配一定。偶定：指的是當(dāng)動滑輪上的繩子段數(shù)為偶數(shù)時，繩子的起始端在定滑輪上奇動：指的是當(dāng)動滑輪上的繩子段數(shù)為奇數(shù)時，繩子的起始端在動滑輪上解決簡單滑輪組組裝問題時，在承重的繩子股數(shù)確定以后，如何根據(jù)要求設(shè)計滑輪組的方法不唯-O下面介紹“偶頂奇動"1的簡單法則：1、當(dāng)承重的繩子股數(shù)n為偶數(shù)時，順子的固定

5、端應(yīng)栓在定滑輪上(即“偶定。如不改變作用力 的方向，則需要的動滑輪為n/2個，定滑輪為(n/2-l)個，如果要改變作用力的方向，則需要定滑 輪為n/2個，動滑輪個數(shù)=定滑輪個數(shù)=n/2個2、當(dāng)承重繩子的股數(shù)n為奇數(shù)時，繩子的固定端應(yīng)栓在動滑輪上(即奇動。如果不改變力的 方向，則需要的動滑輪個數(shù)=定滑輪個數(shù)=(»-1) /2個，如果改變力的方向，則需要動滑輪個數(shù)為(n1)/2個，定滑輪個數(shù)為(n+1) /2個例題精講：rF尸2E 例【例1】用圖所示的滑輪組勻速提升600N的重物時，人手實際需提供的拉力應(yīng)該是（）A .小于200NB .等于200NC .大于200ND .大于300N【例

6、2】如圖所示，人和吊籃總重為G,若不考慮滑輪重和摩擦，在拉力廠作用下勻速上升過程，圖3）中產(chǎn)二 圖3）中/二?！纠?】如圖所示，滑輪、繩子及彈簧測力計的重不計，若彈簧測力計示數(shù)為10N,則拉力尸和物重G的大小分別為（）A . 10N, 20 NB . 20N, 10NC . 20 N, 20 ND . ION, ION【例4】某人重Gi=500N,站在地上用滑輪組把重Gi=1900N的磚塊拉至高處，這個滑輪組應(yīng)如何 設(shè)計。八產(chǎn) 小TUnTTT例3圖©liA【例5】如圖所示，當(dāng)物體8重2N時，物體4恰能沿水平桌面向右勻速運動。欲使物體A沿桌面向左勻速運動，需對A施加水平向左的拉力 No

7、 （不計繩重和滑輪軸摩擦）【例6】如圖所示，重為G的物體吊在滑輪C下，不計滑輪質(zhì)量、繩的質(zhì)量及摩擦力，為使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，加在繩子端點的力尸是G?！纠?】圖中定滑輪重2N,動滑輪重1N。物體A在拉力尸二4N的作用下，1s內(nèi)沿豎直方向勻速升高了 0.2m。不計繩重和軸摩擦，則以下計算結(jié)果是繩子自由端移動速度為多少m/s天花板對滑輪組的拉力為多少N【例8】 如圖所示，用水平拉力廠通過滑輪組（滑輪的質(zhì)量可忽略，且不計輪與軸間的摩擦）拉動物塊A在水平地面上做勻速運動，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示.對物塊A施水平向右、大小為9.6N的拉力時，物塊A向右勻速運動，此時彈簧測力計的示數(shù)為N。【例9】磅秤上有一

8、個重1500N的木箱，小明站在地上，想用如圖（甲）所示的滑輪組把這個木箱提升到樓上，可是他竭盡全力也沒有提起，此時磅秤的示數(shù)為40kg。于是他改變滑輪組的繞繩方法如圖（乙）所示，再去提這個木箱。當(dāng)木箱勻速上升時，小明對地板的壓力為100N,不計軸摩擦和繩重，取g=10N/kg。求小明的體重和動滑輪重？（甲）（乙）滑輪組繞線問題歸類例析為了快速處理有關(guān)滑輪組繞線的作圖問題.應(yīng)該根據(jù)題目的具體條件和要求，靈活采用不同的處理方法。將常見的滑輪組繞線問題歸類分析如下，第一類：自由端繩子拉力方向已知類對于自由端繩子拉力方向已知的滑輪組繞線問題，一般采用從自由端繩子處入手，逆著拉力方向由 外向里的繞線方法

9、。im 10如圖1所示，要求滑輪自由端的繩拉力方向向上,請在圖中用筆畫線，設(shè)計出符合要求的滑輪組繞線?！纠?1】住樓上的瑞瑞同學(xué)家最近正在裝修房子，需要搬運裝修材料，但有些材料由于樓道過窄不方便搬運，于是瑞瑞建議采用如圖3所示的滑輪組，這樣站在地上就可以把材料運上樓。請你幫助瑞簞一瑞畫出滑輪組的繞線示意圖。第二類：自由端繩子拉力方向未知類對于自由端繩子拉力方向未知的問題，通常采用由里向外的繞線方法。此類問題又可細(xì)分為兩小類：1、承擔(dān)物重的繩子段數(shù)可確定類當(dāng)題目已知被提起重物的重G及自由端的繩拉力F,或者已知自由端的繩移動距離S及 重物被提升的高度力時，可先根據(jù)題目的具體條件，運用=G/或=5/?確定出承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，然后依據(jù)“奇動偶定（當(dāng)繩子的段數(shù)為奇數(shù)時，繩子的固定端系在動滑輪的 掛鉤上；當(dāng)繩子的段數(shù)為偶數(shù)時，繩子的固定端系在定滑輪的掛鉤上）的規(guī)律確定出繩固定端的位置，然后從繩固定端開始，由里向外進(jìn)行繞線?！纠?2用圖5所示的兩個滑輪組成一個滑輪組提升重物，要求拉力為物重的二分之一（忽略摩擦以及繩和 滑輪的重力），請在圖中畫出繩子的繞法?！纠?3用圖5所示的兩個滑輪組成一個滑輪組提升重物，要求繩子的自由端拉過3 m時，重物升高1m,請在圖中畫出繩子的繞法。2、承擔(dān)物重的繩子段數(shù)不可確定類