内容正文:
3.4简单机械
(滑轮---专题版)
一【要点梳理】
要点一、定滑轮和动滑轮
周边有槽,中心有一转动轴的轮子叫滑轮,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。
在工作过程中,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮;在工作过程中,轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。
要点诠释:
1、定滑轮:如下图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。
定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。
2、动滑轮,如下图乙所示,特点是它的转动轴会随物体上下移动,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。
3、定滑轮和动滑轮的作用
使用定滑轮虽然不能省力,但可以改变用力方向,给工作带来方便。
使用动滑轮可以省力,但要多移动距离。
要点二、滑轮组
把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。
要点诠释:
1、特点:既可省力,又可以改变用力方向。但费距离。
2、结论:
在使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是总重的几分之一。
如果考虑动滑轮的重力,则有
要点三、根据要求设计滑轮组
1、根据要求确定动滑轮上绳的段数。
2、根据绳的段数,确定动滑轮的个数:一个动滑轮可拉2段绳,还能改变用力方向;但也可以拉三段绳,但就不能改变用力方向了。
设想如果需要n段绳(n为偶数)那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时,绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”),若不改变力的方向,还可少用一个定滑轮,即个定滑轮。
如果n为奇数,则需要个动滑轮和同样数目的定滑轮,穿绳时,绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”),这不能改变用力方向,如果还想改变用力方向,就应再加一个定滑轮,即个定滑轮。
上述方法叫“奇动偶定”,如下图所示。
二、专题练习
1、小柯用图中装置提升重为400牛的物体,不计摩擦和滑轮自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1米,物体也上升1米
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200牛
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
2.如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是F甲和F乙,拉力做功的功率分别是P甲和P乙.若不计摩擦、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是( )
A.F甲<F乙、P甲=P乙 B.F甲>F乙、P甲>P乙
C.F甲>F乙、P甲=P乙 D.F甲<F乙、P甲<P乙
3、如图所示是工人提升重物的情景,若不计滑轮所受重力及摩擦力,其中最省力的是( )
4、如图,用重为0.2N的动滑轮将重2N的物体匀速提升, 不计摩擦和绳重,则所用的拉
力为( )
A.1N B.1.1N C.1.2N D.2.2N
5、在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F及其功率的大小分别为
A.20N 2W B.30N 6W C.60N 2W D.20N 6W ( )
6、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,下列说法中正确的是( )
A.F1较大 B.F3较大 C.F1、F2、F3的大小不能确定
D.将钩码提升相同的高度,力F1、F2、F3所做的功相等
7、小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为______N;实际测量A端的拉力为110N,不计绳重及摩擦, 则滑轮重为_____N.
8、如图所示,在滑轮组的作用下,重为300N的A物体以0.2m/s的速度匀速上升,动滑轮重为60N,不计绳重和摩擦.则绳子自由端的拉力F=______N,拉力F的做功功率
P=______W.
9、小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起
60千克的杠铃.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