内容正文:
12.2滑轮专项复习讲义
第一部分:考点解读
一、定滑轮:
1.滑轮:
(1)定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。
(2)特点:因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
(3)分类:根据使用情况不同,滑轮可分为 定滑轮 和 动滑轮 。
2.定滑轮:
(1)定义:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
(2)实质:是个等臂杠杆;
轴心O点固定不动为支点,其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r,
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可知F=G,所以不省力。
(3)特点:不省力,但可改变力的方向。
(4)动力移动的距离与重物移动的距离相等:S=h。
二、动滑轮:
1.定义:工作时,轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮;
2.实质:是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆;
O可看作是一个能运动的支点,其动力臂l1=2r ,阻力臂l2=r,
根据杠杆平衡条件:F1l1=F2l2,即F1·2r=F2·r,得出,
当重物竖直匀速向上时,F2=G,则。
3.特点:省一半力,但不能改变力的方向。
4.动力移动的距离是重物移动距离的2倍:S=2h
5.说明:
(1)动滑轮在移动的过程中,支点也在不停地移动;
(2)动滑轮省一半力的条件是:动滑轮与重物一起匀速移动;动力F1的方向与并排绳子平行;不计动滑轮重、绳重和摩擦。
三、滑轮组:
1.定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
2.特点:可以省力,也可以改变力的方向。
(1)使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,
提起物体所用的力就是物重的几分之一,即:(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。
(2)如果不忽略动滑轮的重量,则:
3.动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:s=nh
使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即s=nh。(n表示承担物重绳子的段数)
4.绳子端的速度与物体上升的速度关系:
5.滑轮组的组装:
(1)根据的关系,求出动滑轮上绳子的段数n;
(2)确定动滑轮的个数;
(3)根据施力方向的要求,确定定滑轮个数。
确定定滑轮个数的原则是:
一个动滑轮应配置一个定滑轮,当动滑轮上为偶数段绳子时,可减少一个定滑轮,
但若要求改变力的作用方向时,则应在增加一个定滑轮。
在确定了动、定滑轮个数后,绳子的连接应遵循“奇动、偶定”的规则,由内向外缠绕滑轮。
第二部分:例题解读
例题1、如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,则F1、F2、F3的大小关系是( )
A.F1>F2>F3
B.F1<F2<F3
C.F1=F2=F3
D.F1、F2、F3的大小不能确定
例题2、如图所示,工人用动滑轮提升重物,使用动滑轮的作用是( )
A.既能省力,又能改变力的方向
B.既不能省力,也不能改变力的方向
C.不能省力,但能改变力的方向
D.能省力,但不能改变力的方向
例题3、小明用图中装置提升某一物体,拉力为100N,物体匀速上升了2m,不计摩擦、绳重和滑轮自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.小明克服重力做功为200J
C.物体的重力为200N
D.使用该装置不但能省力,还能省功
第三部分:自主练习
1、图中放在水平地面上的物体重为G,绳自由端的拉力为 F,地面对物体的支持力为 N。不计滑轮重和摩擦。下列关系正确的是( )
A.F=G B.G=N C.G=2F D.2F+N=G
2、如图所示,用同一个滑轮以两种不同的方式分别拉同一物体在水平面上做匀速直线运动,所用拉力分别是F1、F2,绳末端移动的距离分别为S1、S2不计绳重、滑轮重及轮轴间的摩擦,则( )
A.F1>F2 B.F1<F2 C.S1=S2 D.S1>S2
3、如图所示,木块A放在水平面上,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,与物块B相连的弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中不正确的有( )
A.木块A与地面间的摩擦力为5N B.滑轮向右移动的速度为0.2m/s
C.物块B受到的摩擦力为3N,方向水平向右 D.绳子拉木板A的功率为0.6W
4、如图所示,人拉绳的力为F,人和箱子一同以水平速度v做匀速直线运动。则( )
A.箱子对人的摩擦力为F B.地面对箱子的摩擦力为2F
C.人拉绳子做功的功率为3Fv D.定滑轮对墙壁的拉力为2F
5、高高的旗杆矗立在操场上。旗杆顶部的滑轮属于________滑轮;它的作用是用来改变力的_______