中考物理知识点全突破系列专题62滑轮组的设计与组装(含解析)
- 格式:docx
- 大小:322.43 KB
- 文档页数:13
如何组装滑轮组河南 刘荣芬滑轮组的组装问题是我们学习力学内容的难点,也是中考的热点问题,现对其进行思路分析,意在总结规律,寻觅方法,希望对大家有所帮助.滑轮组的组装思路如下:1.首先利用已知条件求出绳子的股数n①如果已知物重G 和绳子的最大拉为F ,根据公式FG n ≥可求出绳子的股数n .n 如果不是整数,要取稍大一些的整数.②如果已知物重G 、绳端的实际拉力F 和滑轮组的机械效率η,可利用公式ηF G n =求出绳子的股数n ,利用此公式求出的n 本身就是整数.③如果知道钩码上升的高度h 和弹簧测力计移动的距离s ,可利用公式h s n =求出绳子的股数n ,利用此公式求出的n 本身也是整数.2.利用绳子的股数n 来判定动滑轮的个数N在滑轮组中,定滑轮是用来改变力的方向的,动滑轮的使用方法决定着该滑轮组的省力情况,根据n =2N (n 为偶数)或n =2N +1(n 为奇数),可以得出动滑轮的个数N .3.判定定滑轮的个数①如果要求用最少的滑轮个数来组装,则当n 为偶数时,定滑轮的个数比动滑轮的个数少一个即可满足要求,如图1.当n 为奇数时,定滑轮的个数等于动滑轮的个数才能满足要求,如图2.图1 图2 图3 图4②如果要求站在地面上拉物体,隐含的条件是绳端受到拉力的方向是向下的,则需要在上一要求的基础上加一个定滑轮来改变拉力的方向,如图3和4.4.根据“奇动偶定”原则组装滑轮组若n 为偶数,绳子的固定端系在定滑轮的框架上,如图1和图3;若n 为奇数,绳子的固定端系在动滑轮的框架上,如图2和图4.这一规律简称为“奇动偶定”原则.例:有一条绳子所能承受的最大拉力为250 N ,怎样组装滑轮组才能站在地面上把600 N 的物体拉起来,要求所用滑轮的个数最少.(滑轮重、绳重及摩擦均不计)解:(1)4.2250600==≥NN F G n ,n 取3; (2)因为n 为奇数,所以动滑轮个数121321=-=-=n N ; (3)因为要求所用滑轮个数最少,而且是站在地面上拉物体,n 是奇数;所以定滑轮的个数为2;(4)根据“奇动偶定”原则,绳子的固定端应系在动滑轮的框架上.答案如图4所示.。
初中物理滑轮组知识点总结在初中物理中,滑轮组是一个重要的力学知识点,它在实际生活和工程应用中都有着广泛的应用。
接下来,让我们一起深入了解一下滑轮组的相关知识。
一、滑轮组的定义与构成滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成的简单机械。
定滑轮的轴固定不动,能够改变力的方向,但不省力;动滑轮的轴随物体一起移动,可以省力,但不能改变力的方向。
将定滑轮和动滑轮组合在一起,就构成了滑轮组。
二、滑轮组的特点1、省力情况使用滑轮组时,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一。
即:F =(G 物+ G 动) / n ,其中 F 是拉力,G 物是物体的重力,G 动是动滑轮的重力,n 是承担重物和动滑轮总重的绳子段数。
2、距离关系绳子自由端移动的距离 s 与物体上升的高度 h 之间的关系为:s =nh 。
3、力的方向滑轮组可以通过改变绳子的绕法来改变拉力的方向。
三、确定绳子段数 n 的方法1、数与动滑轮相连的绳子段数。
2、当绳子的起点在定滑轮上时,绳子段数等于动滑轮个数的 2 倍加 1;当绳子的起点在动滑轮上时,绳子段数等于动滑轮个数的 2 倍。
四、滑轮组的组装1、先根据题目要求确定绳子的段数 n 。
2、若 n 为偶数,绳子的起点应在定滑轮上;若 n 为奇数,绳子的起点应在动滑轮上。
3、然后按照“从内向外”的顺序依次绕线。
五、滑轮组的机械效率1、有用功(W 有)有用功是指对人们有用的功,对于滑轮组提升重物来说,有用功就是克服物体重力所做的功,即:W 有= Gh ,其中 G 是物体的重力,h 是物体上升的高度。
2、额外功(W 额)额外功是指人们不需要但又不得不做的功,对于滑轮组来说,主要包括克服动滑轮重力、绳子与滑轮之间的摩擦力所做的功。
3、总功(W 总)总功是指拉力所做的功,即:W 总= Fs ,其中 F 是拉力,s 是绳子自由端移动的距离。
4、机械效率(η)机械效率是有用功跟总功的比值,计算公式为:η = W 有/ W 总× 100% 。
2018年中考物理复习知识点:滑轮组2018年中考物理复习知识点:滑轮组
很多学生为中考物理复习感到苦恼,其实是大家没
掌握住物理知识点,只要掌握了知识点就能够取的好的
成绩,下面xx为大家带来2018年中考物理复习知识点总结【滑轮组】,希望对大家复习中考物理知识有帮助。
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:既可以省力又可以改变动力的方向,但是费距离。
(3)省力情况:由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。
绳子段数:“动奇定偶”。
拉力,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。
以上就是xx小编为大家带来的2018年中考物理复习知识点总结【滑轮组】,希望我们能够好好掌握这些知识点,从而在考试中取的好的物理成绩。
九年级滑轮组相关知识点滑轮组相关知识点滑轮组是力学中常见的一个物体,它由两个或更多个滑轮组成,常用于改变力的方向和大小。
在九年级物理学中学习滑轮组的相关知识点是很重要的。
下面将为你介绍滑轮组的工作原理、应用领域以及相关公式。
一、滑轮组的工作原理滑轮组是由滑轮和绳索组成的。
绳索通常绕在滑轮上,形成绳索来回拉动滑轮的结构,直到产生必要的力。
滑轮组的工作原理基于势能守恒定律,即输入力和输出力的势能一致。
当输入力足够大,滑轮组能够产生输出力,使得物体得以移动。
滑轮组的优势在于它能减小所需施加的力量,使得人们能更轻松地完成工作。
通过合理地设计滑轮系统,可以实现力的放大效果。
二、滑轮组的应用领域1. 建筑工程中的起重机起重机利用滑轮组的原理来提升和移动重物。
通过增加滑轮的数量,可以使得运输重物所需施加的力量大大减小。
这在建筑工程中是非常常见的应用,能更高效地完成各种工程任务。
2. 运动器材中的滑轮组滑轮组也广泛应用于运动器材中,例如健身设备和滑雪缆车等。
它们通过滑轮组的设计,能够让人们更顺畅地运动和体验运动的乐趣。
3. 工业生产中的传送带传送带是生产车间中常见的设备,它使用滑轮组来传送物体。
滑轮组使得传送带能够轻松运输物体,提高工作效率。
三、滑轮组的相关公式1. 力的放大公式滑轮组能够实现力的放大效果,其放大倍数与滑轮的数量有关。
当滑轮数量为n时,力的放大倍数F为:F = 2^n2. 滑轮组效率公式滑轮组的效率描述了其输能的有效性。
滑轮组的效率η可以通过输入功率P_in和输出功率P_out的比值来计算:η = (P_out / P_in) * 100%其中,P_out为输出功率,P_in为输入功率。
四、总结滑轮组是力学中的重要概念,通过合理应用滑轮组的工作原理,可以改变力的方向和大小,实现力量的放大效果。
滑轮组在建筑工程、运动器材和工业生产等领域都有广泛的应用。
了解滑轮组的工作原理及相关公式,有助于我们更好地理解和应用这一物理概念。
欢迎共阅
滑轮组的设计与组装
一、组装滑轮组的要领
1、确定“n ”。
根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。
2、确定动滑轮个数。
(1
(23
(1(24(1方法绕线。
(2)当n 为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。
二、滑轮组的绕线问题
一般来说,在给滑轮组绕线时,首先要确定承担物重的绳子股数n,然后根据“奇动偶定,由内向外”的原则绕绳。
“奇、偶”是指承担物重的绳子股数,“动、定”是指动滑轮和定滑轮。
即如果n是奇数,则绳子起始端在动滑轮的小钩上开始绕起;如果n是偶数,则绳子起始端从定滑轮的小钩上开始绕起。
需要注意的是:在绕线时,所画的线要直,并且要与两个滑轮外侧相切;在一
“最
解析:根据绕线规律“奇动偶定”n=3或n=5为奇数,(1)(2)(4)绳子的起点在动滑轮上,n=4为偶数,所以(3)绳子的起点在定滑轮上。
答案:如图
三、组装滑轮组的方法:
要正确组装滑轮组,首先要根据题意算出承担物重的绳子的股数n,然后再根据“奇动偶定”的原则组装滑轮组,即当n为奇数时,绳子的起始端系在动滑轮上,当n为偶数时,绳子的起始端系在定滑轮上。
例:一条绳子最多能承受1000N的拉力。
请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物,画出滑轮组安装示意图。
“奇
答案:。
初中滑轮组知识点讲解滑轮组是物理学中常见的一种简单机械装置,由两个或多个滑轮组成。
它可以用来改变力的方向、大小和作用点位置。
下面我们来详细讲解一下初中滑轮组的相关知识点。
一、滑轮组的组成和结构滑轮组由滑轮和绳子组成。
滑轮是一个带有凹槽的圆盘,绳子或钢丝绳则穿过滑轮的凹槽。
滑轮的材料通常是金属或塑料,而绳子则可以是棉绳、尼龙绳或钢丝绳等。
二、滑轮组的分类根据滑轮组的不同结构和用途,可以将其分为固定滑轮组和移动滑轮组。
1. 固定滑轮组:固定滑轮组是指滑轮被固定在一个支架上,不会发生移动。
在固定滑轮组中,力的方向发生改变,但力的大小不变。
这种滑轮组常用于改变力的方向,使力更容易施加或更方便施加力的地方。
2. 移动滑轮组:移动滑轮组是指滑轮可以在支架上移动的滑轮组。
在移动滑轮组中,力的大小和方向都会发生改变。
当移动滑轮组的滑轮数量增加时,力的大小会减小,但力的方向会更容易改变。
移动滑轮组常用于减小力的大小、改变力的方向和改变力的作用点位置。
三、滑轮组的工作原理滑轮组通过改变绳子的方向,使力的作用方向发生改变。
当外力作用在滑轮组上时,绳子会拉动滑轮,从而改变力的方向。
根据牛顿第三定律,滑轮组中的力是相互作用的,所以力的大小和方向都会发生改变。
四、滑轮组的应用滑轮组在生活中有很多应用,下面列举几个常见的例子:1. 吊车:吊车利用滑轮组来提升重物。
通过改变滑轮组的数量和布置方式,可以得到不同的提升效果。
2. 水井绞车:水井绞车是用滑轮组来提升水井中的水桶。
通过改变滑轮组的数量和布置方式,可以减小提升水桶所需要的力。
3. 升降机:升降机利用滑轮组来提升人或物体。
通过改变滑轮组的数量和布置方式,可以实现不同的升降效果。
4. 滑雪缆车:滑雪缆车利用滑轮组来运送滑雪者到山顶。
滑雪缆车的滑轮组通常由多个固定滑轮和一个移动滑轮组成,以减小所需的力。
五、滑轮组的优缺点滑轮组的优点是能够改变力的方向、大小和作用点位置,使施力更加方便。
九年级滑轮组知识点滑轮组作为物理学中的重要概念,是实际生活中常见的机械装置之一。
它的运用范围广泛,涉及到物体的平衡、动力学、机械能等方面的知识。
本文将详细介绍九年级学生在学习滑轮组时需要了解和掌握的相关知识点。
一、滑轮组的定义和组成部分滑轮组是由两个或多个相互连接并能相对运动的滑轮组成的装置。
每一个滑轮称为滑轮组的一个滑轮。
二、滑轮组的分类及特点1. 单固定滑轮组:由一个固定滑轮和一个可上下移动的滑轮组成。
特点是力臂和速度比都大于1,力的方向改变。
2. 单移动滑轮组:由一个可上下移动的滑轮和一个可上下移动的滑轮组成。
特点是力臂和速度比都等于1,力的方向不变。
3. 复合滑轮组:由两个或多个滑轮组成。
特点是力臂和速度比由具体情况决定,力的方向可改变。
三、滑轮组的力学原理滑轮组基于力的平衡原理,其力学原理可以总结如下:1. 同一滑轮组中拉力相等,所以人们可以利用滑轮组改变力的方向。
2. 滑轮组中所用的力等于所承受物体的重力,通过改变力臂的大小,可以控制力的大小和方向。
四、滑轮组的应用范围滑轮组的运用非常广泛,常见的应用有以下几个方面:1. 提升重物:如吊车、井架等,利用滑轮组可以轻松实现重物的提升。
2. 减轻力的作用:如滑轮组可以让我们轻松将塑料袋系在包裹上,让力的作用更简便。
3. 方向改变:我们可以利用滑轮组改变力的方向,使得我们的力更加有效。
五、滑轮组的机械能滑轮组在应用过程中还涉及到机械能的转化。
根据能量守恒定律,滑轮组的机械能转化可以概括如下:1. 在没有摩擦力的情况下,输入的机械能等于输出的机械能。
2. 在有摩擦力的情况下,滑轮组的机械能损失等于摩擦力所做的功。
六、习题演练为了帮助同学们更好地理解滑轮组知识,我们提供一些习题供大家练习:1. 一个由三个滑轮组成的复合滑轮组,在给定重力的情况下,求所需的拉力大小和方向。
2. 如果一个单固定滑轮组的力臂比为3,滑轮的个数为4,求力的方向和速度比。
初二滑轮组知识点总结初二滑轮组知识点总结总结就是把一个时间段取得的成绩、存在的问题及得到的经验和教训进行一次全面系统的总结的书面材料,它可以帮助我们总结以往思想,发扬成绩,不妨坐下来好好写写总结吧。
但是却发现不知道该写些什么,下面是店铺为大家整理的初二滑轮组知识点总结,希望能够帮助到大家。
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。
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。
使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即s=nh。
滑轮组的设计-接线绕法经典解析滑轮组是由滑轮圆筒、滑轮轴和滑轮杆组成,主要用于传热功能,以将热能从一端传递到另一端。
因为没有物理拘束,滑轮组的接线绕法可以被完全自由地设计。
在许多滑轮组上,设计使用椭圆接线方法的原因是为了有效的提高传输效率,从而提高滑轮组的性能。
该文将接线方法的原理和椭圆接线绕法的设计方法进行解析。
接线绕法的基本原理是对滑轮组中的滑轮轴、滑轮圆筒和滑轮杆进行不同的接线绕法,以增加热能的传输效率,有效改善滑轮组的性能。
具体来说,可以将滑轮组中的三部分依次接线等比绕缠,这样传热时候接线绕法可以把热能从一端传递到另外一端,提高传递热能的效率,通常可以达到90%左右。
具体来说,椭圆接线绕法是一种采用两个不同绕缠角度的绕缠结构设计的接线绕法,通常是将y轴方向的角度设置为大于x轴方向的角度,即将接线轴的绕缠角度设置为大于滑轮圆筒的绕缠角度。
这种接线方法的优点是构成一个完整的椭圆,其接线长度比普通的双绞线长,这使得传热的效率得到更好的提升。
普通双绞线接线时,可能会出现接点之间温差过大的问题,会影响滑轮组性能,而采用椭圆接线绕法可以较好地解决。
除此之外,还可以将多条接线绕法并行联接,这样可以有效的减少热阻,例如采用三个接线绕法,一条接线绕法接到滑轮轴,另一条接线绕法接到滑轮圆筒,这样就可以增加接线面积,减少热阻,从而提高滑轮组的性能。
在采用椭圆接线绕法进行传热时,还需要考虑另一个问题,即在滑轮轴、滑轮圆筒两端的焊接问题。
由于在接线时,需要考虑接线过程中可能出现焊接热损失的问题,因此,采用椭圆接线绕法时,尽量将滑轮轴和滑轮圆筒的焊接热损失减少到最小,以提高滑轮组的性能。
总之,椭圆接线绕法是一种非常有效的接线方式,可以通过有效的接线绕法,有效的减少接线热损失,提高滑轮组的性能,从而满足使用要求。
初中物理滑轮组知识点总结归纳滑轮组是物理学中一个重要的力学实验装置,通过一系列相互连接的滑轮和绳索,可以实现力的传递和运动的变换。
在初中物理学习中,滑轮组是一个常见的重点内容。
本文将对初中物理滑轮组的知识点进行总结归纳,帮助同学们更好地理解和掌握滑轮组的原理和应用。
一、滑轮组的定义和构成滑轮组是由多个滑轮组成的组合体,滑轮由轮轴、转轮和滑轮槽三部分构成。
滑轮组通常由定滑轮和动滑轮构成,在实际应用中可以根据需要选择滑轮的数量和排列形式。
二、滑轮组的作用原理1. 力的传递:通过滑轮组中的绳索,可以将施加在一个滑轮上的力传递到其他滑轮或物体上。
根据滑轮组的结构和力的方向,可以实现力的放大、缩小或者改变方向的作用。
2. 力的平衡:在滑轮组中,当各个滑轮都保持静止或者以一定的速度运动时,绳索会产生一定的拉力。
根据力的平衡原理,可以计算出滑轮组中各滑轮和绳索的力。
三、滑轮组的性质1. 力的放大性质:滑轮组可以通过改变力的方向和力臂的长度,实现力的放大作用。
根据滑轮组的结构和滑轮数量,可以计算出力的放大倍数。
2. 利用滑轮组提升物体:通过合理设计滑轮组的结构和运动方式,可以实现对重物的提升。
根据滑轮组的原理,可以计算出提升物体所需的力和工作量。
四、滑轮组的应用1. 提升机械:滑轮组广泛应用于提升重物的机械装置中,如吊车、电梯等。
通过合理配置滑轮组的结构和数量,可以实现对重物的安全、高效提升。
2. 绳索传输:滑轮组可以用于实现长距离的力的传输,如井上的打水设备。
利用滑轮组的力的放大性质,可以减小需要施加的力量,减轻操作的负担。
3. 力学分析:通过研究滑轮组的原理和作用,可以进行力的分析和计算。
滑轮组是力学分析中的重要模型,对于理解力的平衡和作用有重要意义。
五、滑轮组的注意事项1. 摩擦损耗:在滑轮组的实际应用中,要注意减小摩擦力,减少能量的损耗。
可以采取润滑、调整绳索等措施,提高滑轮组的效率。
2. 绳索的选择:在设计滑轮组时,要选择适合的绳索材料和直径,以保证滑轮组的安全和稳定性。
滑轮组绳子的绕线方法
一、作图题
1.请在图中画出滑轮最省力的绕法.
2.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
3.用图所示的滑轮组成滑轮组提升重物,在图中画出最省力的滑轮组的绕线.
4.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法.
5.如图所示,请画出最省力的绕线方法,并作出重物所受重力的示意图。
6.如图所示,用滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。
7.如图,小明站在地面上能用较小的力通过滑轮组将重物提起来,请画出滑轮组的绕线。
8.如图所示,用滑轮组将汽车拉出泥潭,画出用力最小的绳线绕法;
9.按要求作图。
(1)如图甲所示,请画出悬挂的小球受到重力G的示意图.
甲
(2)如图乙所示,是使用羊角锤拔钉子的情形,请作出动力F的力臂l.
乙
(3)如图丙所示,请画出用滑轮组提升重物时最省力的绕线方法.
丙
10.请你用划线代替绳子组装如图所示的滑轮组,要求最省力。
11.一位同学站在地面上,要利用如图所示的滑轮组将重物提升到10 m高的楼上,请你帮他在图中画出符合要求且省力的绳子绕法.
12.请你设计一个滑轮组,并画出组装图,具体要求如下:
⑴穿绕滑轮的绳子最大承受力是800N,需要挂重物的重力是3300 N(滑轮重及摩擦、绳重不计);
⑵所用滑轮的个数最少。
13.建筑工地上,工人师傅将图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组,利用它站在地面上向下拉绳提升重物。
(1)请在图中画出滑轮组的绕线;
(2)利用此滑轮组,工人用500N的力将1200N的重物匀速提升4m,求滑轮组的机械效率。
14.如图,站在地面上的人用滑轮组提升重物,作出既省力又可以改变力的方向的绕线方式。
15.如图画出滑轮组用最小力拖出陷入泥坑里的汽车的绕线方法.
16.如图所示,在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮,利用三个滑轮组成滑轮组,要求使用时最省力添加滑轮并完成滑轮组绕法.
17.站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶。
请在图中画出滑轮组绳子的绕法。
18.如图所示,该人想用尽最小的力,用滑轮组将放在地面上的重球拉起来,请你用笔画线代替绳子,帮她将绕绳方法画出来(:将的自由端画到人手中).
19.如图所示,一个工人利用滑轮组把一桶沙子运到三楼,画出滑轮组的绕绳方法.
20.如图所示装置是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,现用这个装置去提升一个重2000N的物体,而所用的绳索最多只能承受800N的拉力,在图中画出最安全的绕法.(不计滑轮重及摩擦).
答案解析部分
一、作图题
1.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由分析可知,绳子股数越多越省力,根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即五股绕线的方法。
具体图形如下:
【分析】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数,滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同,绳子股数越多越省力.
2.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由图知道,只有一个动滑轮,所以若要最省力,则绳子应先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图:
【分析】使用滑轮组时,最省力时,动滑轮上的绳的股数最多。
3.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】当n为偶数时,承担物重的有4段绳子;n为奇数时,承担物重的有3段绳子,同时还会有一个动滑轮没法利用,因此n=4时最省力,根据“奇动偶定”的原则,将绳子的固定端在定滑轮上,
如图所示:
【分析】滑轮组最省力的绕绳方法,其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数.
4.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示.
【分析】最省力的滑轮组绕绳方法:绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,再绕过动滑轮.
5.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】要使滑轮组最省力,则需要承担物重的绳子段数最多,由图知道应将绳子系在动滑轮上面的挂钩上,依次向外绕线;重力的方向一定要竖直向下,作用点在物体的重心上.
6.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】根据题意,使拉力为物体重的时最省力,所以滑轮组由3段绳子承担物重,需要从动滑轮绕起.
7.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】解:要向下拉物体向上运动,则可从定滑轮开始绕线。
故答案:
【分析】要向下拉物体向上运动,则可从定滑轮开始绕线,绕完定滑轮再绕动滑轮.
8.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由图知道,只有一个动滑轮,若要最省力,则绳子应先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过右边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:
【分析】滑轮组最省力的绕绳方法,其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数.
9.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1)重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;
(2)过支点O作动力F作用线的垂线段,即动力臂L;
(3)两个滑轮组成的滑轮组,最省力的情况是有三段绳子承担物重,即n=3;绳子应从动滑轮上面的挂钩开始绕起,依次绕过定滑轮,再绕过动滑轮,最后有三段绳子承担物重。
【分析】(1)重力的示意图就是用一条带箭头的线段表示出重力的三要素,起点画在重心上,长度表示重力的大小,箭头表示重力的方向;(2)支点到力的作用线的垂直距离是力臂,从支点作力的作用下的垂线段即可作出力臂;(3)滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数,也就是看有几段绳子连着动滑轮,段数越多越省力。
10.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,最多能绕出由3段绳子承担物重,如图所示:
【分析】动滑轮两端的绳子段数越多,滑轮越省力.
11.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】要省力,需要使用滑轮组,一定、一动组成的滑轮组有两种绕法,人站在地面上提升,绳子的自由端要在人的手中,正确的绕法如图所示。
【分析】根据人在地上的位置连接滑轮组.
12.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】滑轮重及摩擦、绳重不计时,承重绳子的段数为:
;
则最少需要5段绳子承重,根据滑轮组的工作特点知,需要有两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组;根据“偶定、奇动”的原则,从动滑轮的挂钩开始绕绳,最后拉力向上,5段绳子承重,如图:
【分析】根据物体重力的大小和绳子最大的拉力计算绳子的股数,根据绳子的股数进行合理绕线.
13.【答案】(1)解:滑轮组绕行如图,人在地面上拉,所以最后一根线一定是往下拉的;
(2)解:滑轮组的机械效率η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/3Fh=1200N×4m/500N×3×4m=80%。
【解析】【分析】根据滑轮的个数和人的位置组装滑轮组,利用有用功和总功的比值计算机械效率。
14.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由2段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法。
如图所示:
【分析】滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同,绳子股数越多越省力.
15.【答案】【解析】如图所示:
【解析】【分析】因为只有一个动滑轮,且要求最省力,所以绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过定滑轮,再绕过动滑轮,这样承担拉力的绳子股数最多,即最省力.
16.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】利用三个滑轮组成滑轮组,要求使用时最省力,一定是一个定滑轮,两个动滑轮组成滑轮组,绳子的段数为4段。
【分析】滑轮组最省力时,是承担物体重力的绳子的股数最多时.
17.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由题意知,站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶.所以绳子的拉力方向应向下,所以绳子应从定滑轮绕起,如图:
【分析】要解决此题,需要掌握滑轮组的组装.在绕线时,可以从动滑轮或定滑轮绕起,在题目中要根据实际情况而定.
18.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】要使滑轮组最省力,需要承担物重的绳子段数最多,所以要从动滑轮绕起,依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮,如图所示:
【分析】根据人的位置,将动、定滑轮组装在一起.
19.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,根据题意工人站在楼下地面上可知拉力方向向下,是有两股绕线的这种方法.
具体图形如下:
【分析】进行滑轮组的绕线时,要结合人的位置,将定、动滑轮组装在一起.
20.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由题意可知,滑轮组至少需要3段绳子承担物重,所以最安全的绕法如下图所示:
【分析】滑轮组最省力问题:最省力时绳子段数n与滑轮个数n′的关系是:n=n′+1;若n为偶数,绳子固定端在定滑轮上;若n为奇数,绳子固定端在动滑轮上;即:“奇动偶定”.。