内容正文:
2024年中考物理一轮复习—滑轮的相关计算(受力分析)定滑轮
G
F
0.
l1
l2
.
F
G
F=G
F1l1=F2l2
l1=l2=r
Fl1=Gl2
在忽略摩擦的情况下,物体受到重力G和拉力F的作用。由于物体匀速上升,所以拉力F跟物体的重力G是一对平衡力。F=G 。
物体向上运动,用力却是往下拉,所以,使用定滑轮能改变力的方向.
通过理论分析可知,使用定滑轮不省力,可以改变力的方向。
通过理论分析可知,定滑轮实质上是一个等臂杠杆,所以不省力。
滑轮的实质——变形的杠杆:定滑轮的实质——等臂杠杆
如图所示,定滑轮的轴心O为支点,动力臂L1与阻力臂L2都是滑轮的半径r。
用平衡力的知识研究定滑轮的特点
动滑轮
F1
F2
l1
l2
O
.
根据杠杆原理:F1l1=F2l2(不计摩擦和动滑轮重) L1=2L2 F1=F2=G
在忽略动滑轮的重力和摩擦的情况下,物体受到重力G和两段绳子的两个拉力F的作用。
由于物体匀速上升,所以两个拉力F跟物体的重力G是平衡力。
2F=G ,F。
F
F
G
G动
若考虑动滑轮的重力,忽略绳重、摩擦的情况下,由于物体匀速上升,所以四个力平衡,满足: 2F=(G+G动), F
动滑轮的实质——动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
动滑轮相当于一根杠杆,支点在绳和轮相切的O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2;动力臂L1是轮直径、阻力臂L2是轮半径。
用平衡力的知识研究动滑轮的特点
拓展
f 表示摩擦力;
s表示拉力移动的距离;
vF表示拉力移动的速度。
①竖直提高物体 ②水平拉物体
F=2G物(不计G动)
F=2G物+G动
s
vF
F=2f摩擦力
s
vF
总结
动滑轮的特殊用法(拉力作用在轴上)
滑轮组
③
②
①
①
②
n=2
n=3
①在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线。 ②数出吊着(拉着)动滑轮的绳子段数。
确定绳子的段数(n)的方法
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1.(2022·陕西省汉中市·期末考试)如图所示,不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动,所用拉力分别为、、,它们的大小关系正确的是
( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国·同步练习)某同学旅游时,发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升牛的重物不计摩擦和装置的自重。下列说法正确的是( )
A. 可以把、简化看成动滑轮
B. 人将绳拉过米时,物体也上升米
C. 物体匀速上升时,人对绳的拉力为牛
D. 利用该装置不能省力,但能改变力的方向
3.(2023·江苏省常州市·月考试卷)如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图它由个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降假设在升降过程中衣架横梁保持水平,若衣服和晾衣架等总重,每个滑轮重各种摩擦力及绳重忽略不计,则静止时绳子拉力为( )
A. B. C. D.
4.(2023·全国·同步练习)如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,,,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力作用下静止。则每个动滑轮的重力为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2023·海南省·历年真题)用下列简单机械提升同一重物,忽略机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
6.(2021·福建省福州市·月考试卷)如图所示,物体,的重分别为、,滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,此时物体在水平面上向右作匀速直线运动,若用力向左拉物体,使物体向左作匀速直线运动,则
( )
A. B. C. D.
7.(2021·全国·单元测试)小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后按如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在图中处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们.
两根木棍和绳子组成的机械相当于_________.
若小华所用的拉力为,则小明和小杰受到的拉力分别为_______和_______摩擦忽略不计
8.(2023·江苏省徐州市·月考试卷)如图所示,物体重,沿水平方向匀速拉动物体前进时,若物体与地面间的摩擦力,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。则重物相对滑轮是______ 填“静止”或“运动”的,绳端的拉力 ______ ;当绳子自由端向左移动时,物体向左移动______ 。