滑轮及滑轮组(重点总结).doc

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=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) 通过动滑轮有5根绳子通过动滑轮有4根绳子曲型范例例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。本题中，n=2，由F=f得f=nF=2100N=200N物体移动的速度v=0.1m/s2s内物体移动的距离S=vt=0.1m/s2s=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】功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。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。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. 几个概念：定义公式有用功对人们有用的功W有用GhW总W额额外功并非我们需要但又不得不做的功W额= W总W有用总功有用功加额外功或动力所做的功W总=W有用W额=Fs机械效率有用功和总功的比值=100%【注意】（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= 100%定滑轮=100%动滑轮=100%滑轮组=100%例1：如图所示，物体重都是100 .当物体处于平衡状态时，拉力F1_，F2_，F3_，F4_.（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F1F223，则两重物的质量m1与m2之比是A. 23 B. 11C. 49 D. 32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 的物体在5 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 ，30 B. 30 ，10 C. 5 ，10 D. 10 ,10 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内沿斜面移动了2 m，下列说法正确的是（ ）A. 滑轮组的机械效率是40% B. 物体重300NC. 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，下列说法正确的是（ ）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。（g10N/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？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8m。求此人的总功率为多大？