滑轮受力分析

定滑轮动滑轮受力分析一、定滑轮受力分析定滑轮是固定在某一位置，不随物体运动的滑轮。

当物体通过定滑轮提升时，定滑轮只起到改变力的方向的作用，不改变力的大小。

因此，定滑轮的受力分析相对简单。

（1）物体对定滑轮的作用力：物体通过绳子与定滑轮连接，物体对定滑轮的作用力等于物体的重力。

（2）绳子对定滑轮的作用力：绳子对定滑轮的作用力等于物体的重力，方向与物体对定滑轮的作用力相反。

（3）定滑轮对绳子作用力：定滑轮对绳子作用力等于物体的重力，方向与绳子对定滑轮的作用力相反。

2. 定滑轮受力分析的计算方法：（1）确定物体对定滑轮的作用力，即物体的重力。

（2）根据牛顿第三定律，确定绳子对定滑轮的作用力，即物体的重力。

（3）确定定滑轮对绳子作用力，即物体的重力。

二、动滑轮受力分析动滑轮是随物体运动的滑轮。

当物体通过动滑轮提升时，动滑轮不仅改变力的方向，还能改变力的大小。

因此，动滑轮的受力分析相对复杂。

（1）物体对动滑轮的作用力：物体通过绳子与动滑轮连接，物体对动滑轮的作用力等于物体的重力。

（2）绳子对动滑轮的作用力：绳子对动滑轮的作用力等于物体的重力，方向与物体对动滑轮的作用力相反。

（3）动滑轮对绳子作用力：动滑轮对绳子作用力等于物体的重力，方向与绳子对动滑轮的作用力相反。

2. 动滑轮受力分析的计算方法：（1）确定物体对动滑轮的作用力，即物体的重力。

（2）根据牛顿第三定律，确定绳子对动滑轮的作用力，即物体的重力。

（3）确定动滑轮对绳子作用力，即物体的重力。

3. 动滑轮受力分析的特殊情况：（1）当绳子与动滑轮的连接点位于动滑轮的轴心时，动滑轮的受力分析可以简化为定滑轮的受力分析。

（2）当绳子与动滑轮的连接点偏离动滑轮的轴心时，动滑轮的受力分析需要考虑绳子的张力、绳子的弯曲半径等因素。

三、定滑轮与动滑轮的受力分析对比1. 受力方向：定滑轮和动滑轮的受力方向相同，均为垂直于绳子的方向。

2. 受力大小：定滑轮和动滑轮的受力大小相同，均为物体的重力。

受力分析，求解平衡方程就能得出结论；在分析滑轮受力情况时应把握住两条原则:①同一根绳了各处拉力相等．②滑轮组平衡时作用在轴上的力为作用在轮上力的2倍。

如图3，不考虑动滑轮重力且不计摩擦，求F与G的关系对图3的甲、乙、丙三个滑轮及物体G作受力分析如图4由（l）（2）（3）解得F=G／7六、指导学生根据滑轮组的实验完成综合实验习题为使学生深刻理解滑轮组机械效率测定的有关问题，实验后有所收益，仅让学生写出实验报告、根据数据算出机械效率是远远不够的．真正掌握这个实验的内容，指导学生做好实验习题是较好的措施。

下面是笔者发给学生的实验习题。

l．组装滑轮组时，为了准确、迅速地穿绕绳子应采取什么办法？2．这个实验中给你一个定滑轮、一个动滑轮，还需要哪些实验材料？3．选定上述器材后，画出最省力的实验装置图。

4．该实验中为什么要求钩码匀速上升？5．实验中测量钩码上升的距离和弹簧移动的距离采取什么办法？注意什么事项？6．有上面的滑轮组实验时，若增加所挂钩码的重力，滑轮组机械效率有无变化？为什么？7．若改用两个定滑轮两个动滑轮组成的滑轮组进行实验，但要求所挂钩码重力和上面实验相同，滑轮组机械效率有无变化？为什么？8．在动滑轮的下面不挂重物，拉动滑动组时，滑轮组机械效率是多少？为什么？9．通过6、7、8题的分析，滑轮组的机械效率与什么有关？跟重物上升的距离有无关系？10．根据上面的分析考虑如何提高滑轮组的绍机械效率？11．请你设计出测定滑轮组机械效率实验的步骤、实验记录表。

七、指导学生掌握题目中有滑轮组出现且含有机械效率η的习题的计算方法进行滑轮组机械效率的目的计算，在弄清力的关系、距离的关系、功的关系的基础上，利用公式η=W有用／W总，一般是会将题目顺序解答的。

对于滑轮组，无论考虑额外功、还是不考虑额外功，距离关系是定数。

对由一般绳子绕制而成的滑轮组，若动滑轮和重物由n股绳子承担，绳子自由端动力通过的距离S动是有用阻力通过距离S有用的n倍，即S动=nS有用。

动滑轮受力分析引言动滑轮是一种常见的机械传动装置，其作用是改变力的方向和大小。

在工程和日常生活中广泛应用，例如起重机、滑车、绳索传动等等。

了解动滑轮的受力分析，能够帮助我们更好地设计和使用这些机械装置。

动滑轮的基本原理动滑轮由滑轮和滑轮轴组成，通常滑轮轴是固定的，而滑轮可以在轴上转动。

当施加力F到滑轮绳索上时，根据牛顿第三定律，滑轮会施加等大反向的力-F到绳索上。

根据滑轮的结构和力的作用原理，我们可以分析滑轮受力的方式。

单滑轮受力分析首先，我们来分析单个滑轮的受力情况。

假设滑轮绳索绕在滑轮上的弧度为θ，施加在绳索上的力为F。

滑轮轴对滑轮施加一个反向力-FA，保持平衡。

根据力的平衡条件，我们有如下方程：F + FA = 0根据滑轮的结构，我们还可以得到如下关系：F = 2T sin(θ/2)其中，T为绳索的张力。

综合以上两个方程，我们可以求解出滑轮轴对滑轮施加的反向力-FA，从而得到滑轮的受力情况。

多滑轮受力分析在实际应用中，我们通常使用多个滑轮组合在一起，形成滑轮系统。

滑轮系统能够提供更大的力乘和力的方向改变。

下面，我们来分析多滑轮受力的情况。

假设滑轮系统由n个滑轮组成，绳索绕在滑轮上的总弧度为θ，施加在绳索上的外力为F。

为了简化问题，我们假设滑轮和滑轮轴的质量可以忽略不计。

根据力的平衡条件，我们有如下方程：F + FA = 0其中，FA为滑轮轴对滑轮的反向力。

根据滑轮的结构和滑轮轴的受力情况，我们还可以得到以下关系：FA = 2F sin(θ/2)根据滑轮系统的性质，我们可以得到以下关系：F = nT sin(θ/2)其中，T为绳索的张力。

综合以上方程，我们可以求解出滑轮轴对滑轮的反向力-FA，从而得到滑轮系统的受力情况。

结论通过对动滑轮的受力分析，我们可以得到滑轮轴对滑轮施加的反向力，进而了解滑轮受力的情况。

在实际应用中，我们可以利用滑轮系统的性质，提供更大的力乘和力的方向改变。

这对于设计和使用机械装置具有重要的意义。

滑轮整体受力分析与分体分析1. 滑轮整体受力分析1. 滑轮整体受力分析滑轮整体受力分析是一种对滑轮结构整体受力进行分析的方法。

它旨在检测滑轮结构的受力状态，以及滑轮结构的受力特性，以便确定滑轮结构的受力能力。

滑轮整体受力分析可以帮助确定滑轮结构的受力范围，以及滑轮结构的受力特性，从而确定滑轮结构的受力能力。

滑轮整体受力分析的主要步骤包括：确定滑轮结构的受力特性；确定滑轮结构的受力范围；确定滑轮结构的受力能力；确定滑轮结构的受力状态；确定滑轮结构的受力分布。

滑轮整体受力分析可以帮助确定滑轮结构的受力范围，以及滑轮结构的受力特性，从而确定滑轮结构的受力能力。

此外，滑轮整体受力分析还可以帮助确定滑轮结构的受力状态，以及滑轮结构的受力分布，从而确定滑轮结构的受力能力。

2. 滑轮分体分析2. 滑轮分体分析滑轮分体分析是一种分析滑轮的构造，它可以帮助确定滑轮的各个部件的受力情况。

它的基本原理是，将滑轮分解为多个独立的部件，并分析每个部件的受力情况。

首先，需要确定滑轮的各个部件，包括轴承、轮毂、滑轮本体、螺栓和垫圈等。

然后，需要确定每个部件的受力情况，包括轴向力、径向力、摩擦力和弯矩等。

最后，需要根据受力情况来计算滑轮的受力总和，以确定滑轮的受力是否超出其规定的负荷限制。

滑轮分体分析可以帮助确定滑轮的构造，以及滑轮的受力情况，从而帮助优化滑轮的性能。

3. 滑轮受力分析方法滑轮受力分析方法是一种分析滑轮的受力情况的方法。

它分为整体受力分析和分体受力分析两种。

整体受力分析是指对滑轮整体进行受力分析，以确定滑轮的受力情况，以便进行后续设计。

分体受力分析是指对滑轮的每个部分进行受力分析，以确定滑轮的受力情况，以便进行后续设计。

整体受力分析的基本步骤是：首先，确定滑轮的受力情况，包括外力和内力；其次，确定滑轮的受力状态，包括压力、拉力和扭转力；最后，根据受力情况，确定滑轮的设计参数，包括材料、尺寸和颜色等。

分体受力分析的基本步骤是：首先，确定滑轮的每个部分的受力情况，包括外力和内力；其次，确定滑轮每个部分的受力状态，包括压力、拉力和扭转力；最后，根据受力情况，确定滑轮每个部分的设计参数，包括材料、尺寸和颜色等。

图2F甲乙GF 1F 3 图1同学们在遇到滑轮或滑轮组问题时，对滑轮及滑轮组的动力或阻力大小判断有时不知从何下手，本文就此问题希望能指点迷津，帮助同学们正确理解滑轮。

一、 一根绳子力相等无论是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，只要在同一根绳子上，不管绳子有多长，也不管绳子绕过多少滑轮，绳子上的力总是相等的。

如图1，用定滑轮沿不同的方向提升重物，判断1F 、2F 、3F 的大小关系。

分析 要提起物体，绳子必须对重物施加向上的大小为G 的拉力，绕过滑轮，不论方向如何，拉力的力臂都是轮的半径，所以，拉力大小都等于被提起的物体的重力。

所以321F F F == 二、滑轮两边力平衡滑轮静止或做匀速直线运动时，滑轮受到相反方向上的合力相互平衡。

如图2用动滑轮匀速竖直提升重物，拉力F 与物体重G 的关系。

分析 不计滑轮重，动滑轮处于平衡状态，如图2甲，则 若动滑轮的重量为0G ，如图2乙，则02G G F += 即 )(210G G F +=下面就利用上面的结论解决有关滑轮的一些问题。

例1 如图3所示的装置处于平衡状态，若滑轮重、绳重以及摩擦均忽略不计，则1G 与2G 之比为（ ）A ．1∶1B ．2∶1C ．1∶2D ．1∶3分析 依据一个绳子力相等，每段绳子上受到的拉力都是F ，动滑轮处于平衡状态，所以2122G F G ==，即1G ∶2G =2∶1故选B 。

例2、如图4用用滑轮组允速拉动水平面上的物体，若所用的拉力FF FF图3fFF 3F图4为10N ，物体受到的摩擦力是多大？分析 根据一根绳子力相等，动滑轮对物体产生3F 的拉力， 物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力与3F 平衡，所以N F f 303== 。

例3 如图5所示的装置中，当人用力向右拉滑轮时，物体A 恰能匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为3N ，忽略滑轮、绳与测力计重及滑轮与轴间的摩擦，则人的拉力F 为（ ）A ．3NB ．4NC ．6ND ．8N分析 依据一根绳子所受拉力相等，弹簧测力计对动滑轮的拉力与对动滑轮的拉力都等于3N ，动滑轮做匀速直线运动，水平方向上受力平衡，所以，N N f F 6322=⨯==。

.作用在动滑轮轮轴上的受力分析一．选择题（共12小题）1．如图所示，不计滑轮质量及转动摩擦，当水平拉力F=30N时，物体m恰能沿水平作匀速运动．则地面对物体m的阻力f大小是（）2．如图所示滑轮沿水平方向匀速拉动物体A，若拉力F=1000N，则物体A与水平桌面的摩擦力为（滑轮重和轮和绳的摩擦不计）（）3．如图所示，物重20N，绳的一端拴在地上，用力F使滑轮匀速上升2m，则（）（不计轮重、绳重及摩擦）4．如图所示，用力F拉着滑轮，使重200N的物体A以0.2m/s的速度，在水平地面上匀速运动．弹簧测力计的示数为5N．不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述正确的是（）5．（2010•南昌）如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（）6．（2009•孝感）如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知A的重力G=100N，重物A上升速度为0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）7．如图所示，B物体重20N，A为动滑轮，绳子一端固定在地上，当滑轮A在力F的作用下，以0.5m/s的速度匀速上升，则物体B 的速度是（）8．如图所示，物体A重20牛，滑轮重1牛，弹簧秤的示数为25牛，则物体B重（）9．如图所示，摩擦不计，滑轮重2N，物重10N．在拉力F的作用下，物体以0.4m/s的速度匀速上升，则（）10．如图所示，G=80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（）11．如图，弹簧秤下挂有一定滑轮，定滑轮重为1N，A、B处于静止状态，G A=10N，G B=100N，则弹簧秤的示数为（）12．重力均为1N的A、B滑轮如图所示组装，重物G重20N，绳端拉力为F．若不计摩擦，在匀速提起重物时，下面结论中正确的是（）13．如图所示，在水平拉力F的作用下物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则物体A与水平桌面的摩擦力大小为_________N，拉力F的大小为_________N．14．如图，A物体重500N，要使动滑轮匀速上升3m，力F应等于_________N，这时A物体上升_________m（滑轮重、绳重及摩擦不计），若动滑轮重为50N（绳重及摩擦不计），力F使动滑轮以0.4m/s速度匀速上升，则F为_________N，物体A上升的速度为_________m/s．15．如图所示，用100N的水平拉力作用在滑轮上，使物体A以2m/s的速度前进了4m，则物体A受到地面的摩擦力f=_________拉力F的功率为_________W（不计轮重及轮与绳间的摩擦）．16．如图所示，用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，则B与地面间的摩擦力为_________N．17．如图所示的装置中，若物体G重80N，弹簧秤示数为4N，则物体匀速前进时所受阻力为_________N，拉力F为_________ N，若物体以10cm/s的速度匀速前进4s，则拉力所做功率为_________W．（不计摩擦及绳重）18．如图所示的装置，在水平方向力F作用下，使重40N的物体A在水平方向上匀速移动5m，已知A受地面的摩擦力为5N，则拉力F的大小为_________N，拉力F做的功为_________J．（滑轮、绳重及绳之间的摩擦不计）19．如图所示，物体B重30N，A为一动滑轮，绳的一端固定在地面上，不考虑滑轮重及摩擦力，当滑轮在力F的作用下匀速上升0.5m 时，所用拉力F为_________N，物体上升的距离为_________m．20．如图，在拉力F作用下，物体A以5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为3N，滑轮的机械效率为75%．求：（1）物体A受到的摩擦力f和拉力F的大小；（2）拉力F在4s内做的功和拉力F的功率．21．如图，物体A重为100N，在力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计示数为2N，动滑轮移动速度为0.1m/s，不计绳与滑轮间摩擦以及滑轮和弹簧测力计的重量．求（1）物体A所受的摩擦力；（2）物体A移动5s的距离；（3）拉力F在5s内所做的功．22．如图所示，物重G=30N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升．（1）若滑轮重不计，滑轮向上移动20cm，则拉力F=_________N，物体上升_________cm．（2）若滑轮重为2N，使物体上升20cm，则拉力F=_________N，滑轮向上移动_________cm．作用在动滑轮轮轴上的受力分析参考答案与试题解析一．选择题（共12小题）1．如图所示，不计滑轮质量及转动摩擦，当水平拉力F=30N时，物体m恰能沿水平作匀速运动．则地面对物体m 的阻力f大小是（）2．如图所示滑轮沿水平方向匀速拉动物体A，若拉力F=1000N，则物体A与水平桌面的摩擦力为（滑轮重和轮和绳的摩擦不计）（）f=F=3．如图所示，物重20N，绳的一端拴在地上，用力F使滑轮匀速上升2m，则（）（不计轮重、绳重及摩擦）4．如图所示，用力F拉着滑轮，使重200N的物体A以0.2m/s的速度，在水平地面上匀速运动．弹簧测力计的示数为5N．不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述正确的是（）5．（2010•南昌）如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（）6．（2009•孝感）如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知A的重力G=100N，重物A上升速度为0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）7．如图所示，B物体重20N，A为动滑轮，绳子一端固定在地上，当滑轮A在力F的作用下，以0.5m/s的速度匀速上升，则物体B的速度是（）8．如图所示，物体A重20牛，滑轮重1牛，弹簧秤的示数为25牛，则物体B重（）9．如图所示，摩擦不计，滑轮重2N，物重10N．在拉力F的作用下，物体以0.4m/s的速度匀速上升，则（）10．如图所示，G=80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（）11．如图，弹簧秤下挂有一定滑轮，定滑轮重为1N，A、B处于静止状态，G A=10N，G B=100N，则弹簧秤的示数为（）12．重力均为1N的A、B滑轮如图所示组装，重物G重20N，绳端拉力为F．若不计摩擦，在匀速提起重物时，下面结论中正确的是（）二．填空题（共7小题）13．如图所示，在水平拉力F的作用下物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则物体A 与水平桌面的摩擦力大小为10N，拉力F的大小为20N．14．如图，A物体重500N，要使动滑轮匀速上升3m，力F应等于1000N，这时A物体上升6m（滑轮重、绳重及摩擦不计），若动滑轮重为50N（绳重及摩擦不计），力F使动滑轮以0.4m/s速度匀速上升，则F为1050 N，物体A上升的速度为0.8m/s．15．如图所示，用100N的水平拉力作用在滑轮上，使物体A以2m/s的速度前进了4m，则物体A受到地面的摩擦力f=50N，拉力F的功率为100W（不计轮重及轮与绳间的摩擦）．f=Ff=×F=G16．如图所示，用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，则B与地面间的摩擦力为80N．=17．如图所示的装置中，若物体G重80N，弹簧秤示数为4N，则物体匀速前进时所受阻力为4N，拉力F为8 N，若物体以10cm/s的速度匀速前进4s，则拉力所做功率为0.4W．（不计摩擦及绳重）V==0.05m/s18．如图所示的装置，在水平方向力F作用下，使重40N的物体A在水平方向上匀速移动5m，已知A受地面的摩擦力为5N，则拉力F的大小为10N，拉力F做的功为25J．（滑轮、绳重及绳之间的摩擦不计）19．如图所示，物体B重30N，A为一动滑轮，绳的一端固定在地面上，不考虑滑轮重及摩擦力，当滑轮在力F的作用下匀速上升0.5m时，所用拉力F为60N，物体上升的距离为1m．三．解答题（共3小题）20．如图，在拉力F作用下，物体A以5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为3N，滑轮的机械效率为75%．求：（1）物体A受到的摩擦力f和拉力F的大小；（2）拉力F在4s内做的功和拉力F的功率．=得s===21．如图，物体A重为100N，在力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计示数为2N，动滑轮移动速度为0.1m/s，不计绳与滑轮间摩擦以及滑轮和弹簧测力计的重量．求（1）物体A所受的摩擦力；（2）物体A移动5s的距离；（3）拉力F在5s内所做的功．22．如图所示，物重G=30N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升．（1）若滑轮重不计，滑轮向上移动20cm，则拉力F=60N，物体上升40cm．（2）若滑轮重为2N，使物体上升20cm，则拉力F=62N，滑轮向上移动10cm．s=，×G本资料仅限下载者本人学习或教研之用，未经菁优网授权，不得以任何方式传播或用于商业用途。

用受力分析法解滑轮组问题滑轮组问题是学生物理学习的难点之一。

对于由一段绳子绕成的滑轮组，我们可以用课本上的规律：“使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力便是物重的几分之一。

”但对于一些由多段绳子绕成的滑轮组和一些不常见的滑轮组，这种方法便显得无能为力了。

如图1，若用数绳子段数的方法来解，表面上看是6段，所以F=G/6，这是不正确的。

在实际的物理教学中，我总结出了一种通过对滑轮组各部分的受力情况进行分析，从而来解滑轮组问题的方法。

现介绍给大家：首先，将滑轮组中各个滑轮及物体分别隔离开，从绳子端点处开始进行逐个分析，作出受力图，分析每个力的大小和方向时，应遵循以下几点：（1）做匀速直线运动的物体处于受力平衡状态；（2）跨过滑轮的两段绳子承担的力是相等的；（3）有作用力必有反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。

每段绳子上承担的力既等于作用力也等于其反作用力。

现用此方法针对各类滑轮组问题作具体分析：一、可用来分析滑轮组的省力情况。

例一：如图2所示的滑轮组，不计动滑轮重力和摩擦，若重物的重力G为150牛，那么，提起重物所用的力F是多大？解析：我们可以通过受力分析法首先把各个滑轮及物体隔离开，每个滑轮及物体都受平衡力，分析每个滑轮的受力情况得到每段绳子上承担力的情况，可在原图上标出。

（如图2）所以G＝8F，所以F＝G/8例二：如图3，滑轮组下面吊一个重物G，它的重力为1400牛，如忽略动滑轮重力和摩擦，问拉力F为多少？解析：各滑轮的受力情况或各段绳承担力的情况及重物G的受力情况，分析如图3：所以4F＋2F＋F＝G，所以F＝G/7＝200牛。

例三、如图4所示，吊篮重力为200牛，人的重力为600牛，动滑轮的重力为10牛，不计摩擦，人用多大力拉绳，可使吊篮平衡？解析：假设人的拉力为F，则通过分析，每段绳承担的力如图4所示。

再把人、吊篮、动滑轮看成一个整体，作为研究对象，分析其受力情况如图5。