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。
定义 种类 特点 实质 图例 作用
周边有槽, 滑 可 以 绕 着轮 装 在 框 子里 的 轴 转
动的小轮
定滑轮
动滑轮
轴固定不动, 轮绕轴心转动
轮随物体一起移动
等臂杠杆
动力臂为阻力臂二倍的杠杆
能转变施力的方向
能省一半力
滑 动 滑 轮 和轮 定 滑 轮 组组 合在一起
既能省力,也能转变施力的方向
使用滑轮组要留意几个问题
〔1)区分“最便利”和“最省力“的含义.“便利”是指人站在地上用力向下拉绳子,既省力又便利;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〔或担当)动滑轮的绳子股数打算的。
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 ,则存在以下关系s=nh,v=nv
物
,n 为动滑轮上绳子的股数。
物
1
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
G,当 n
为奇数时,绳子在动滑轮上打结开头绕;当n 为偶数时,绳子在定滑轮上打结开头绕,也就是按“奇动偶定”的方法绕绳子。〔如以下图所示)
曲型范例
通过动滑轮有 4 根
通过动滑轮有 5 根
例 1 图中给出两组滑轮组〔a〕、〔b),假设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)
(b)
〔c〕
精析:“省力”就是在动滑轮个数一样时,尽量承受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:此题考察了两个学问点,一是滑轮组的省力多少是由绕过动滑轮的绳子的股数打算的;二是装配滑轮组。
例 2.用如下图滑轮组匀速拉动重 1000N 的物体 A,所用拉力 F=100N。绳子自由端移动速度为 0。2m/ f 和 2 秒内物体移动的距离.〔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。
1
此题中,n=2,由F= n f 得
f=nF=2×100N=200N
v / s
物体移动的速度v′= n = 2
2s 内物体移动的距离
=0。1m/s
S′=v′t=×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、速度是同学们简洁混淆的问题,应特别留意。
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功的原理告知我们:使用机械要省力必需费距离,要省距离必需费力,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,但人类仍旧使用,是由于使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以转变力的方向,给人类工作带来很多便利。
机械效率
。 几个概念:
有用功
定义对人们有用的功
公式
W =Gh
有用
W -W
总 额
额外功总功机械效率
并非我们需要但又不得不做的功有用功加额外功或动力所做的功
有用功和总功的比值
W = W -W
额 总 有用
W =W +W =Fs
总 有用 额
η=错误!×100%
【留意】〔1〕有用功总是小于总功,所以机械效率总小于1;〔2〕机械效率是个没有单位的物理量。
。 机械效率的公式:
机 械 公 式
斜 面 η=错误!= 错误!×100%
Gh
定滑轮动滑轮
η=错误!=
η=错误!= W
Fs =错误!=错误!×100%
Gh
Fs =错误!=错误!×100%
Gh
滑轮组
η= 有用
W
总
= Fs =错误!=错误!×100%
1 2
例 1:如下图,物体重都是 100 N。当物体处于平衡状态时,拉力 F = N,F
3 4
= N,F = N,F = N.(不计滑轮重和摩擦)
如下图,重物G 重 40 牛,假设不计摩擦,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.
以下图就可以用“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。
, 2 3
如下图,滑轮本身重及摩擦均可无视不计假设 F ∶F = ∶ ,则两重物的质量 m 与 m
1 2 1 2
之比是
A。 2∶3 B. 1∶1
C. 4∶9 D。 3∶2
如下图,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
使用如下图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
如下图,斜面长 6 m,高 3m,用沿斜面对上、大小为 100N 的拉力 F 使物体在
5s 内沿斜面移动了 2 m,以下说法正确的选项是 ( 〕
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
用一样的滑轮和绳子分别组成如下图的甲、乙两个滑轮组,把一样的重物匀速提升一样的高度。假设不计绳重及摩擦,以下说法正确的选项是( 〕
A。 绳子受的拉力F1 和 F2 大小相等,滑轮组的机械效率一样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
如下图,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〕
如下图,物体 A 的质量 m =12kg,在拉力 F 的作用下,物体 A 以 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,无视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:
物体 A 与水平面间摩擦力 f 的大小;
拉力 F 的大小;
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以下图所示的滑轮组进展试验,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 ,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状况。
〔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?
某人用图 4 所示的滑轮组吊起一个重 1000N 的物体。滑轮组的机械效率为80%。他在 1min 内使绳子自由端移动 ?
F