今天我开始学习另外一种简单机械滑轮。
什么是滑轮呢?滑轮有哪些应用呢?
1一、定滑轮和动滑轮
滑轮的定义
①定滑轮:轴的位置固定不动的滑轮,称为定滑轮。
②动滑轮:轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。
滑轮的特点
探究使用定滑轮和动滑轮的特点实验
①使用定滑轮的特点
①不省力,即F=G
②不费距离,即s=h
③可以改变力的方向
②使用动滑轮的特点
动滑轮(拉绳)
①省一半的力,不计动滑轮重、绳重及摩擦时,即F=G/2;不计绳重及摩擦时,即F=(G G动)/2;
②费一倍距离,即s=2h
③不能改变力的方向
动滑轮(拉轴)
①费一倍力,不计动滑轮重、绳重及摩擦时,F=2G;不计绳重及摩擦时,F=2G G动
②省一半距离,即s=h/2
③不能改变力的方向
滑轮的实质
定滑轮:等臂杠杆
动滑轮:动力臂是阻力臂2倍的杠杆
滑轮的实质
二、滑轮组
通过上面的知识我们学习了使用定滑轮可以改变力的方向,使用动滑轮可以省力。如果既需要改变力的方向,又需要省更多的力,该怎么办呢?
在实际应用中,人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。
滑轮组的受力分析
①如果忽略动滑轮重、绳重及摩擦,F=G/n
②如果忽略绳重及摩擦,F=(G G动)/n
③费距离,即s=nh
④同一个滑轮组,如果定滑轮和动滑轮个数相同,则n为偶数时可以改变力的方向,n为奇数时不能改变力的方向
⑤同一个滑轮组,n为奇数时更省力
滑轮组的绕线方式
①从轮子数量少的钩子开始;
②定动交替;
③就近原则;
④奇动偶定。
三、典型例题
典型例题 如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为( )
A.3N B.6N C.11N D.22N
【分析】先确定使用滑轮组承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦力,拉力F=(G G轮)/n,因为拉力相同,据此列方程求动滑轮的重力。
【解答】解:由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数分别为:n1=3,n2=2,每个滑轮的重力相等,设动滑轮的重力为G轮,
不计绳重和摩擦力,则拉力分别为:
F1=(G1 轮)/3,F2=(G2 G轮)/2,
由题知F1=F2,
所以(G1 G轮)/3=(G2 G轮)/2,
即:(60N G轮)/3=(38N G轮)/2,
解答动滑轮的重力:G轮=6N。故选:B。
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