滑轮及滑轮组(重点总结)
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滑轮知识点一、定滑轮和动滑轮1、定滑轮和动滑轮1)滑轮:滑轮是个周边有槽,能绕轴转动的小轮。
2)使用滑轮时,滑轮的轴固定不动,这种滑轮叫做定滑轮。
3)滑轮的轴随被吊物体一起运动,这种滑轮叫做动滑轮。
4)滑轮的实质:滑轮是一种变形的杠杆,滑轮可以连续旋转,因此可以看做连续旋转的杠杆。
2、定滑轮和动滑轮的特点设计实验与制定计划:分别使用同一物体在不使用滑轮、使用定滑轮、使用动滑轮时匀速运动,记录整个过程需要用力的大小,物体移动的距离及动力移动的距离,动力的方向,然后由数据分析得出结论。
实验器材:钩码两个,滑轮两个,弹簧测力计一个等。
实验过程:①按图甲所示测出钩码的重力G。
①按图乙所示安装定滑轮,让钩码匀速上升的高度h=10cm,记录弹簧测力计的示数F、拉力方向及绳子自由端移动的距离s。
①按图丙所示安装动滑轮,让钩码匀速上升的高度h=10cm,记录弹簧测力计的示数F、拉力方向及绳子自由端移动的距离s。
①换用数量不同的钩码,重复上面的步骤。
使用简单机械情况拉力大小F/N钩码提升10cm时绳端移动的距离s/cm拉力方向不使用简单机械24610上使用定滑轮24610下使用动滑轮12320上交流论证:①对比用甲、乙两图所做实验记录的数据可知:使用定滑轮时,拉力F与钩码重力G相等,绳端移动的距离s与钩码升高的高度h相同。
(忽略绳子与滑轮间的摩擦力和滑轮与轴间的摩擦力,绳子的重力)①对比用甲、丙两图所作实验记录的数据可知:使用动滑轮时,拉力F=1/2G,绳端移动的距离s=2h。
(忽略动滑轮与绳的重力和摩擦力)实验结论:①使用定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变力的方向。
①使用动滑轮可以省力,但不改变力的方向,而且费距离。
注意事项:①弹簧测力计要匀速拉动。
①动力的方向与并排的绳子平行。
①选用质量较小的动滑轮。
①保证滑轮轴间摩擦较小。
3、定滑轮和动滑轮的实质①定滑轮可以看成一个变形的杠杆,滑轮的轴相当于支点,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,即l1=l2,根据杠杆的平衡条件Fl1=Gl2可知:F=G,即使用定滑轮不省力。
滑轮运动知识点总结高中一、滑轮运动的定义滑轮是一种简单机械装置,由一个固定在支架上的轮子组成,其内部有一个或多个滑轮轴承。
滑轮可以改变力的方向和大小,从而实现力的传递和工作的简化。
滑轮通常用于提升、牵引和传递力的应用中。
二、滑轮运动的基本原理滑轮运动基于力的平衡和转动的原理,通过滑轮轴承的支持和滑轮之间的摩擦来实现。
当一个力作用在一个滑轮上时,滑轮会转动并产生力的传递。
根据牛顿第一定律和力的平衡原理,可以计算出力的大小和方向。
三、滑轮运动的物理原理1. 力的平衡:牛顿第一定律规定了物体静止或匀速直线运动时,合外力为零。
在滑轮运动中,力的平衡是保证滑轮正常运行的基本原理,可以通过力的合成来计算出滑轮承受的力的大小和方向。
2. 转动力矩:滑轮由于有轴承支撑,会产生转动。
转动力矩是保证滑轮正常转动的原理,滑轮承受的力矩要平衡,达到力的平衡和转动力矩平衡,才能保证滑轮运动的正常进行。
3. 摩擦力:滑轮间的摩擦力是影响滑轮运动的重要因素,摩擦力会影响力的传递和滑轮的效率,需要计算和考虑。
四、滑轮运动的应用滑轮运动具有转动灵活、力传递方便的特点,在工程技术中有广泛的应用,主要包括:1. 提升装置:如吊车、起重机等,利用滑轮传递力量,实现物体的提升和降落。
2. 牵引系统:如绞车、电梯等,利用滑轮传递力量,实现物体的牵引和移动。
3. 传动系统:如皮带传动、链条传动等,利用滑轮传递力量,实现机械设备的运转。
五、滑轮运动的优缺点滑轮运动具有以下优点:1. 能够改变力的方向和大小2. 能够简化复杂的力传递系统3. 能够提高工作效率和减小力的损耗但滑轮运动也存在一些缺点:1. 摩擦力会造成能量损耗2. 滑轮和轴承会有磨损和寿命限制3. 滑轮运动需要细致的设计和维护六、滑轮运动的相关知识除了上述基本原理和应用外,滑轮运动还涉及到一些相关知识,包括:1. 滑轮设计:包括滑轮的尺寸、材质、轴承等方面的设计2. 滑轮维护:包括滑轮的润滑、清洁、定期检查等方面的维护3. 滑轮安装:包括滑轮的固定、连接、调试等方面的安装4. 滑轮选型:根据具体的应用需求,选择合适的滑轮类型和规格七、滑轮运动的实验学习滑轮运动的知识,可以通过实验来进行学习和理解。
滑轮定义一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子定滑轮:轴固定不动的轮子动滑轮:轴随物体一起运动的轮子实质等臂杠杆省力杠杆费力杠杆图示表达式(力的关系需满足不计绳重和摩擦)F=GS绳= hV绳=V物F=fS绳=S物V绳=V物F=2动物GGS=2hV绳=2V物F=2fS绳=2S物V绳=2V物F=2G物+G动S=1/2hV轮=2V物F=2fS绳=1/2S物V轮=1/2V物功W人=F S绳W物=G h W人=F S绳W物= f S物功率P人=F V绳P物=G V物P人=F V绳P物= f V物特点不省力,可以改变力的方向省力,不改变力的方向费力,不改变力的方向不计绳重和摩擦同绳同力题型1 滑轮特点+三个物理量的关系如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用F1、F2、F3匀速拉起钩码,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是()A. F1较小B. F2较大C. 大小不能确定D. 三个力一样大小明利用如图所示的简单机械移动物体A时,当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同的速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A.F1=F2<F3B.F1<F2<F3C.F1>F2>F3D.F1=F2=F3如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦),图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是()A.F1=F2B.F3=F4C.F1=F3 D.F2=F4关于滑轮,下列说法错误的是:()A.使用定滑轮不省力,但是能改变动力的方向B.使用动滑轮能省一半力,还能改变动力的方向C.定滑轮实质是个等臂杠杆D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆用一个重10N的动滑轮来提升50N重的物体,如图,实际工作时拉力()A.可能是35N B.正好是30N C.正好是25N D.可能是20N如图所示滑轮重和摩擦不计,货物重50N,当匀速提升物体10m时,拉力为______N,滑轮向上移动______米,绳子自由端向上移动_______米;如图所示摩擦不计,滑轮重为10N,货物重50N,当绳子自由端向上10m时,拉力为______N,滑轮向上移动______米,货物上移动_______米如图所示物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2m/s的速度作匀速直线运动,此时弹簧秤的读数为8N,如果动滑轮、绳子、弹簧秤的重力和摩擦均不考虑,那么物体A与水平面的摩擦力为_______;拉力F为________,绳自由端移动速度为_______如图所示,滑轮A重10N,物体B重20N,若使B物体以2m/s的速度匀速上升,那么拉力应为N;滑轮A上升的速度是m/s(不计绳重和摩擦)如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A移动的速度为2m/s.物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及摩擦,拉力F为_____,滑轮的运动速度是_______m/s,滑轮的移动距离为_____。
2020春人教版八年级下册物理定滑轮、动滑轮、滑轮组知识总结与练习题(含答案)知识点一:定滑轮(1)实质:是一个等臂杠杆。
支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
(2)特点:不能省力,但可以改变力的方向。
知识点二:动滑轮(1)实质:是一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径。
(2)特点:能省一半的力,但不能改变动力的方向,且多费一倍的距离。
知识点三:滑轮组(1)连接:两种方式,绳子可以先从定滑轮绕起,也可以先从动滑轮绕起。
(2)作用:既可以改变力的大小又可以改变力的方向,但是费距离。
(3)省力情况:F=(G+G动)/n;绳子自由端移动的距离s=nh,其中n是绳子的段数,h是物体移动的高度。
知识点四:轮轴和斜面(1)轮轴:实质是可以连续旋转的杠杆,是一种省力杠杆。
轮和轴的中心是支点,作用在轴上的力是阻力F2,作用在轮上的力是动力F1,轴半径r,轮半径R,则有F1R=F2r,因为R>r,所以F1<F2。
(2)斜面:是一种省力机械。
斜面的坡度越大,省力越多。
【能力提升】一、选择题1.如图所示的滑轮匀速提升重物,那么()A.F1方向的拉力最小 B.F2方向的拉力最小C.F3方向的拉力最小 D.三个方向的拉力都一样大2.使用滑轮组可以达到的目的是()A.省力而且一定能改变力的方向 B.省力但不可能改变力的方向C.省力而且能省距离 D.能省力而且也可以改变力的方向3.小明用如图所示的滑轮组,将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是()A.小于0.75N B.等于0.75NC.大于0.75N D.等于0.5N4.如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是()二、填空题1.定滑轮实质是_____杠杆,使用定滑轮可以改变_____,但它不能省力。
动滑轮实质是_____的杠杆,使用动滑轮可以省力,但_______改变力的方向。
中考科学滑轮和滑轮组知识点总结滑轮是中考科学中一个重要的概念,涉及到力、重力、杠杆和机械性能等知识点。
下面是一个关于滑轮和滑轮组的知识点总结。
一、滑轮的定义和原理1.滑轮是由轮子和轴构成的简单机械,用来改变力的方向和大小。
2.滑轮工作时,绳子拉力和支持力等于物体的重力。
二、滑轮的分类1.按轮子的数量分类:单轮滑轮和多轮滑轮。
2.按滑轮的摩擦情况分类:定滑轮和动滑轮。
3.按滑轮的应用分类:滑轮组和滑轮铰。
三、滑轮组的定义和原理1.滑轮组由多个滑轮组成,分为上下两部分。
2.上部分称为拉力组,下部分称为支持组。
3.滑轮组工作时,拉力组的所有滑轮的拉力大小相等,支持组的所有滑轮的支持力大小相等。
4.拉力组的滑轮数决定了拉力的大小,支持组的滑轮数决定了支持力的大小。
四、滑轮组的分类1.单层滑轮组:拉力组和支持组都是单层滑轮,拉力和支持力相等。
2.多层滑轮组:拉力组和支持组至少有一个是多层滑轮,拉力比支持力小。
五、滑轮组的作用和应用1.改变力的方向:滑轮组能够改变力的作用方向,使得施力和受力方向相反。
2.改变力的大小:滑轮组能够通过改变滑轮数目来改变力的大小。
3.提高机械性能:滑轮组能够通过减小摩擦力来提高机械效率。
六、滑轮组的机械优势和劣势1.机械优势:滑轮组能够通过减小摩擦力提高机械效率。
2.机械劣势:滑轮组在实际应用中仍然会存在一定的摩擦损失。
七、滑轮组的公式和计算方法1.拉力组的滑轮数目和拉力之间的关系:T(拉力)=F(物体重力)/n(滑轮数目)。
2.支持组的滑轮数目和支持力之间的关系:S(支持力)=F(物体重力)-T(拉力)。
3.滑轮组的机械优势计算公式:M(机械优势)=S(支持力)/T(拉力)。
八、滑轮组的应用举例1.吊运重物:使用滑轮组可以减小施力的大小,提高吊运效率。
2.提升井水:使用滑轮组可以减小抽水的力量,提高抽水效率。
3.支援登山:使用滑轮组可以减轻登山者的力度,提高攀登效率。
总结:滑轮和滑轮组是中考科学中重要的概念,涉及到力学和机械性能等知识点。
滑轮与机械效率一、滑轮1.定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G.②实质:等臂杠杆。
绳子自由端移动距离S F (或速度v F )=重物移动的距离S G (或速度v G )2.动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向.④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=21G 注意:只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=21(G 物+G 动)绳子自由端移动距离S F (或v F )=2倍的重物移动的距离S G (或v G )3.滑轮组:①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向.③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=n 1G 。
注意:只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=n1(G 物+G 动).绳子自由端移动距离S F (或v F )=n 倍的重物移动的距离S G (或v G )。
④组装滑轮组方法:根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
达标检测:1、如图1所示,用定滑轮匀速提起重物的三种拉法,所用的拉力分别以F 1、F2、F 3表示,( )A.拉力F 1最小 B 。
拉力F 2最小 C 。
拉力F 3最小 D.三种拉力一样2、如图2,小森用同样的力把甲、乙两物体匀速提升,不计摩檫和滑轮重,则重力G 甲G 乙3、在滑轮组提升物体,当绳子自由端被拉下2m 时,物体升高了0.5m ,被提升物的质量是20kg 。
若不计动滑轮重力和摩擦阻力,绳子的力应为( )A .40N B50N C .100N D .5N4、如图3所示,滑轮组承担重物的绳子股数为股。
若绳子自由端在拉力F 作用下,竖直向上移动0.2m ,则重物G 上升距离为m ;若物体重为100N ,不计滑轮重和摩擦,则匀速向上的拉力F 为N ;若四个滑轮重量各是2N ,则拉力F 又为N 。
物理知识点滑轮总结滑轮是一种用来改变力的方向和大小的简单机械。
我们可以用滑轮来减轻重物的重量,或者改变拉力的方向。
在日常生活中,我们经常会见到滑轮的应用,比如吊车、绞车、风琴、滑轮组等。
1. 滑轮的工作原理滑轮是由一块固定的轮子和一根绳子组成的。
当我们用力拉绳子时,绳子会转动滑轮,从而产生拉力。
滑轮会改变拉力的方向和大小,从而起到改变力的作用。
滑轮的工作原理基于劲度系数和牛顿第三定律。
当我们施加力量在一根绳子上时,绳子与滑轮之间会产生张力,这种张力可以使滑轮转动。
2. 滑轮的力的传递在滑轮运动过程中,力的传递是通过绳子来实现的。
当我们施加力拉绳子时,绳子会传递力量到滑轮上,从而使滑轮开始转动。
滑轮的转动会使绳子两端的拉力发生变化,从而实现力的传递。
在滑轮组中,力还可以通过多个滑轮之间相互传递,并改变方向和大小。
3. 滑轮的应用滑轮在日常生活中有很多应用。
比如,我们可以用滑轮来搬动重物,减轻重量,或者改变力的方向。
滑轮也常常被应用在绞车、吊车、风琴等装置中。
此外,滑轮还可以被用来传递力量,比如在汽车引擎上,用滑轮来传递动力。
4. 滑轮组滑轮组是由多个滑轮组成的简单机械。
通过改变绳子的方向,滑轮组可以起到放大力的作用。
滑轮组可以使我们更容易地搬动重物,减轻重量,或者改变力的方向。
综上所述,滑轮是一种简单的机械装置,可以改变力的方向和大小。
它的工作原理基于劲度系数和牛顿第三定律。
在日常生活中,我们可以看到滑轮的应用,比如吊车、绞车、风琴等。
滑轮组则是由多个滑轮组成的简单机械,可以起到放大力的作用。
通过学习滑轮的知识,我们可以更好地理解力的传递和改变,为我们的生活和工作提供更多的便利。
滑轮及滑轮组物理知识点归纳导读:我根据大家的需要整理了一份关于《滑轮及滑轮组物理知识点归纳》的内容,具体内容:滑轮组是由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械。
滑轮及滑轮组这一章节有什么重要知识点?以下是我为你整理的质量与密度初二物理知识点,希望能帮到你。
滑轮及滑轮组物理知识点:滑轮...滑轮组是由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械。
滑轮及滑轮组这一章节有什么重要知识点?以下是我为你整理的质量与密度初二物理知识点,希望能帮到你。
滑轮及滑轮组物理知识点:滑轮定义周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。
如右图所示。
因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
滑轮及滑轮组物理知识点:三种滑轮定义及特点(1)定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。
(实质是个等臂杠杆)。
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G绳子自由端移动距离S(F)(或速度v(F))=重物移动的距离S(G)(或速度V(G))(2)动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离。
(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=(1/2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G(物)+G(动))/2绳子自由端移动距离S(F)(或V(F)=2倍的重物移动的距离S(G)(或V(G))(3)滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。
滑轮知识点总结对比学习定滑轮、动滑轮、滑轮组的定义、实质及作用,在此基础上掌握组装简单的滑轮组的方法:若要改变力的方向,n段绳子需要用n个滑轮;只省力,不改变力的方向,n段绳子需要(n-1)滑轮;定滑轮和动滑轮的个数最多相差1个;接线方法:奇数根绳子从动滑轮开始接线,偶数根绳子从定滑轮开始接线。
段数的确定可以采取在动、定滑轮间画一条水平直线,数绳子和直线交点的方法,由于绕过定滑轮的绳子的自由端没有连接重物,此段绳子不计在n数之内。
简单说就是:定滑轮改变力的作用方向,而不省力,实质是一个等臂杠杆,动滑轮省一半的力,实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
绕线方式:奇动偶定(绳子段数为奇数时先绕动滑轮,偶数时先绕定滑轮),滑轮组省力但不省功,滑轮组的机械效率:G/nF G:重物重力,n:绳子段数,F:自由端拉力滑轮有两种:定滑轮和动滑轮(1)定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可改变作用力方向.(2)定滑轮的特点通过定滑轮来拉钩码并不省力。
通过或不通过定滑轮,弹簧秤的读数是一样的。
可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。
定滑轮的原理定滑轮实质是个等臂杠杆,动力L1、阻力L2臂都等于滑轮半径。
根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
(2)动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离.动滑轮的特点使用动滑轮能省一半力,费距离。
这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。
使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。
动滑轮的原理动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。
滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.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.使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.滑轮组的用途为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
滑轮定义种类特点实质图例作用效果作用力F大小功(总功和有用功)机械效率周边有槽,可以绕着装在框子里的轴转动的小轮定滑轮轴固定不动,轮绕轴心转动等臂杠杆能改变施力的方向绳子自由端移动距离S F(或速度v F) = 重物移动的距离S G(或速度v G)F=G W总=F•S F W有=G•S G W无=W fη=W有/W总=G/F动滑轮轮随物体一起移动动力臂为阻力臂二倍的杠杆能省一半力绳子自由端移动距离S F(或v F)=2倍的重物移动的距离S G(或v G)F=(G+G滑)/2 W总=F•S F W有=G•S G W无=G滑•S G+W fη=W有/W总=G/2F滑轮组动滑轮和定滑轮组合在一起既能省力,也能改变施力的方向绳子自由端移动距离S F(或v F)=2倍的重物移动的距离S G(或v G)F=(G+G滑)/2 W总=F•S F W有=G•S G W无=G滑•S G+W fη=W有/W总=G/2F能省力,但是不能改变施力的方向绳子自由端移动距离S F(或v F)=3倍的重物移动的距离S G(或v G)F=(G+G滑)/3 W总=F•S F W有=F•S G W无=G滑•S G+W fη=W有/W总=G/3F。
滑轮及滑轮组1.。
滑轮
定义种类特点实质图例作用
周边有槽,
可以绕着
装在框子
里的轴转
动的小轮
定滑轮
轴固定不动,
轮绕轴心转
动
等臂杠杆
能改变施力
的方向动滑轮
轮随物体一
起移动
动力臂为
阻力臂二
倍的杠杆
能省一半力
滑轮组动滑轮和
定滑轮组
合在一起
既能省力,也
能改变施力
的方向
2.使用滑轮组要注意几个问题
(1)区分“最方便”和“最省力”的含义。
“方便”是指人站在地上用力向下拉绳子,既省力又方便;而“最省力”是指尽量多地增加动滑轮上相连的绳子的股数。
(2)滑轮组一般是省力的,省力的多少是由吊起(或承担)动滑轮的绳子股数决定的。
(3)设拉力移动距离为s,拉力移动的速度为v,重物上升的高度为h,重物上升的速度为v物,则存在以下关系s=nh,v=nv物,n为动滑轮上绳子的股数。
(4)滑轮组绳子的绕法是各种各样的,其绕法也是本节的一个重点。
由关系式F=
n
1
G ,当n 为奇数时,绳子在动滑轮上打结开始绕;当n 为偶数时,绳子在定滑轮上打结开始绕,也就是按“奇动偶定”的方法绕绳子。
(如下图所示)
曲型例
例1图中给出两组滑轮组(a )、(b ),若它们分别提起同一重物,请画出其中最省力的一组滑轮组的绕绳方法.(不计滑轮重、绳重及摩擦)
(a)
(b)
(c )
精析:“省力”就是在动滑轮个数相同时,尽量采用绳子与动滑轮相连股数较多的方法;或在动滑轮个数不同时选用动滑轮多的一组,因此,应选用(b )组滑轮组。
全解:如图(c )所示
点评:本题考查了两个知识点,一是滑轮组的省力多少是由绕过动滑轮的绳子的股数决定的;二是装配滑轮组。
例2.用如图所示滑轮组匀速拉动重1000N 的物体A ,所用拉力F=100N 。
绳子自由端移动速度为0.2m/s.求物体与地面之间的摩擦力f 和2秒物体移动的距离。
(不计滑轮重和轮和轴之间的摩擦)
精析:绳子自由端移动的距离s 与物体移动的距离s ′的关系为s=n s ′,绳子自由端移动的速度v 也等于物体移动速度v ′的n 倍,即v=nv ′。
全解:设n 是动滑轮上绳子的股数,f 为物体与水平平面之间的摩擦阻力。
本题中,n=2,由F=
n
1f 得 f=nF=2×100N=200N 物体移动的速度v ′=n v =2
/2.0s m =0.1m/s 2s 物体移动的距离 S ′=v ′t=0.1m/s ×2s=0.2m.
点评:绳子自由端移动的距离、速度与物体移动的距离、速度是同学们容易混淆的问题,应特别注意。
3. 功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
【说明】①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
4.机械效率
.
的物理量。
.
例1:如图所示,物体重都是100 N.当物体处于平衡状态时,拉力F1=_______N,F2=_______N,F3=_______N,F4=_______N.(不计滑轮重和摩擦)
如图所示,重物G重40牛,若不计摩擦,匀速提起重物所用拉力为22牛,则动滑轮的重力是____牛,钩子1受到绳子的拉力为____牛,钩子2受到重物G的拉力为____牛。
下图就可以用“受力分析法”很好地解决:
:一根绳子,最多只能承受300牛顿的力,想用它提起1000牛顿的重物,绕成的滑轮组至少要几股绳子承重?并画出滑轮组的示意图。
如图所示,滑轮本身重及摩擦均可忽略不计,若F1∶F2=2∶3,则两重物的质量m1与m2之比是
A. 2∶3
B. 1∶1
C. 4∶9
D. 3∶2
如图所示,不计滑轮重,不计绳与滑轮间的摩擦,不计轮与轴之间的摩擦,重为30 N的物体在5 N的拉力F的作用下沿水平方向匀速运动了2 m,则弹簧测力计的示数和物体与地面间的摩擦力为
A. 30 N,30N
B. 30 N,10 N
C. 5 N,10 N
D. 10 N,10 N
5. 使用如图所示的装置匀速提起重物G所用的拉力中,力
A. F1最大
B. F2最大
C. F3最大
D. 一样大
如图所示,斜面长6 m,高3m,用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s沿斜面移动了2 m,下列说确的是()
A. 滑轮组的机械效率是40%
B. 物体重300N
C. 拉力F做的功是600J
D. 拉力F的功率是40W
用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度。
若不计绳重及摩擦,下列说确的是()
A. 绳子受的拉力F1和F2大小相等,滑轮组的机械效率相同
B. 绳子受的拉力F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率不同
C. 绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等
D. 绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等
如图所示,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮,他至少用N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止。
(g=10N/kg)
如图所示,物体A的质量m =12kg,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长。
求:
(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;
(2)拉力F的大小;
(3)物体A运动10s 的过程中,拉力F所做的功。
小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验,人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10秒钟绳子下端移动了1.5m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为70%(g取10N/kg)。
(1)画出小华及其所在兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。
(2)人的拉力做功的功率是多少?(3)被吊起重物的质量是多少?。