②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③在不计绳重及摩擦时,拉力F= (G 物+G 动)/n 绳子自由端移动距离S=nh
安装滑轮组方法:首先根据公式n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
典型例题一:定滑轮
1.定滑轮的特征:使用时,轴的位置固定,不随物体一起运动。
2.定滑轮的特点(探究实验)
物体的重G ,拉力F ,物体提升的高度h ,绳子自由端移动的距离s ,比较G 和F ,s 和h 的大小
(1)使用定滑轮 (能/不能)省力; (2) 使用定滑轮 (能/不能)省距离。
(3)当改变拉力的方向时,拉力的大小是否改变 3. 定滑轮实质上是一个 杠杆。
典型例题二:动滑轮
1.动滑轮的特征:使用时,轴的位置随被拉物体一起运动。
2.动滑轮的特点(探究实验)
物体的重G ,拉力F ,物体提升的高度h ,绳子自由端移动的距离s ,比较G 和F ,s 和h 的大小
F
G F
G
F
G
G
F
h
s
F
F s
F
F
F
图2
F
F
甲
乙
G
F 1 F 2
F 3 图1
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 ==
五、滑轮两边力平衡(受力分析)
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 G F =2 即G F 2
1=
若动滑轮的重量为0G ,如图2乙,则02G G F += 即)(2
1
0G G F += 例题
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∶1 B .2∶1 C .1∶2 D .1∶3
2、如图4用用滑轮组匀速拉动水平面上的物体,若所用的拉力F 为10N ,物体受到的摩擦力是多大
F F
F
图3
f
F
F 3F
图4
f
b
图5
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 .3N B .4N C .6N D .8N
4、用如图6所示的装置匀速拉起重为G 的物体(不计摩擦、滑轮重及绳重),
求拉力F 与G 的关系。
5、如图7,动滑轮重5N ,物体G 的重量为15N ,用力F 使物体匀速上升,求所用力F 的大小(不计摩擦)。
6、如图8所示,在忽略滑轮自重和摩擦的情况下,当滑轮平衡时,拉力 F G 。
7.用一个滑轮组提升重物,当拉力F 将绳子自由端拉下2 m 时,物体才上升0.5 m ,由此可知该滑轮组是一个________(填“省力”“费力”)机械.如果物重是400 N ,则拉力F=________ N.(不计滑轮和绳重,不考虑摩擦)
8.利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重600牛的物体,最小的拉力是(不计动滑轮重力及摩擦) [ ]
A .600牛
B .300牛
C .200牛
D .100牛
9.如图所示,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别是F 1、F 2、F 3,比较它们的大小应是( ) A 、F 1>F 2>F 3 B 、F 1<F 2<C 、F 2>F 1>F 3 D 、F 2<F 3 <F 3
F 1
F 1
F 2
F 3
F
G
图6
G
G 0
图7
2F
2F
G 图8
F
F
4F 4F
10.如图所示装置中,若拉力F=4N,则甲、乙两弹簧的读数分别为( )
A.8N,8N ,8N C.8N,12N D.12N,12N
课内练习与训练
1、图中利用了动滑轮的是()
A B C D
2.如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置(不考虑轮重和摩擦)。
使用时:(1)瘦子固定不动,胖子用力F A拉绳使货G匀速上升。
(2)胖子固定不动,瘦子用力F B拉绳使货物G匀速上升。
下列说法中正确的是()
A.F A<G B.F A>F B C.F B = 2G D.以上说法都不对
3.借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重及摩擦,以下装置最省力的是()
A B C D
4.小李的质量为50kg,可以举起80kg的杠铃;小胖的质量为70kg,可以举起60kg的杠铃。
他们两人通过如图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。
比赛结果应是()
A.小李把小胖拉起B.小胖把小李拉起C.两个都拉不起D.两个都拉起
5.如图所示,小虎同学用滑轮组匀速提起重600N的物体。
如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力,则小虎同学对绳子的拉力应为()
A.600N B.400N C.300N D.200N
6.如图为家庭手摇升降晾衣架结构图,当顺时针摇动手柄时,横梁上升。
下列滑轮属于动滑轮的是()A.甲B.乙C.丙D.丁
二、填空题
7.滑轮在生活中有着广泛的应用,在需要改变力的方向时,要使用____(选填“定滑轮”或“动滑轮”);在需要省力时,要使用____(选填“定滑轮”或“动滑轮”)。
8.建筑工地上,施工人员用如图8所示的滑轮组匀速吊起建筑材料。
吊篮及建筑材料共重1200N,不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,绕在滑轮组上的钢丝绳的拉力为____N。
9.如图9是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,取下晒干的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。
图中动滑轮有____个,此装置____(填“能”或“不能”)改变动力的方向。
10.周一清晨,学校要举行庄严的升旗仪式,在旗杆顶部安装的是_____滑轮,它的作用是____________________。
11.如图11所示,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,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)
三、作图题
12.如图12所示,小明站在地面上,欲用滑轮组提升重物,请画出最合适的绕线方法。
G B A
图8
图9图11
13.如图13,人站在地面上将重物拉起,画出滑轮组最省力的绕线方法。
14.如图14是滑轮组,物重G=90N ,滑轮质量不计,要求用30N 的力匀速提升重物,在图中画出绳的绕法。
15.如图15所示,某人站到A 处用一根绳子和两个滑轮提起物体B ,画出最省力的绕线。
16.如图16所示是一种滑轮提升重物的情景,请在图中画出动力臂并用l 表示。
17.如图17组装一滑轮组,画出绳子绕法。
要求:作用于绳子末端的拉力F=1/2G (不计动滑轮重和摩擦)
18.如图18,用滑轮组提升物体,请画出最省力的绳子绕法。
19.如图19所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A ,请画出最省力的绕绳方法。
四、解答题
20.如图所示,轻绳连接质量为m 1和m 2的二个物体,处于静止状态。
已知m 1<m 2,k 为放在水平地面上的磅秤。
(不计滑轮摩擦)求: (1)绳A 的拉力为________; (2)磅秤读出的质量为________。
F
图12
图13
图14
图15
图16
图17
图18
图19。