使用滑輪組時(shí),滑輪組由幾段繩子吊著動(dòng)滑輪,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
滑輪組由幾股繩子承擔(dān)物重:
有幾股繩與動(dòng)滑輪相連,承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)n 就是幾,而重物上升的高度h與繩子自由端移動(dòng)的距離s的關(guān)系是:s=nh。如圖:在動(dòng)、定滑輪之間畫一條線,將它們分開,只算在動(dòng)滑輪上的繩子的股數(shù)。
例1如圖甲、乙滑輪組裝置,所有摩擦不計(jì),分別用F1、F2豎直勻速拉動(dòng)重物G,已知每個(gè)滑輪重力為 G/2,則力F1和F2之比為( )
A.1:1B.3:2C.2:3D.3:4
解析:當(dāng)考慮動(dòng)滑輪的重力,不計(jì)摩擦?xí)r,F(xiàn)=,由圖中滑輪組的繞線方法可知:F1=。
答案:C
滑輪組省力情況的判斷
1.滑輪組豎放:若不考慮動(dòng)滑輪自重以及繩、輪摩擦,滑輪組用幾股繩子吊著物體,提起物體所用的動(dòng)力就是物重的幾分之一,即;若考慮動(dòng)滑輪自重,但忽略摩擦,此式變?yōu)镕拉= 。用“連動(dòng)法”,弄清直接與動(dòng)滑輪連接的繩子的根數(shù)n,在圖甲中我們以重物和動(dòng)滑輪為研究對象,n=4,有四根繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪及重物,所以用力。同理,分析乙圖可知,提起重物及動(dòng)滑輪的。
2.滑輪組橫放:在不考慮繩、輪摩擦?xí)r,滑輪組用幾股繩拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力大小就是物體所受摩擦力的幾分之一,即:。
例1同一物體沿相同的水平地面被勻速移動(dòng),如下圖所示,托力分別為F甲、F乙、F丙,不記滑輪與輕繩間的摩擦,比較它們的大小,則( )
A.F甲<F乙<F丙
B.F甲>F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙
D.F甲=F乙>F丙
解析:三種情況下物體與地面的摩擦都相等為f,甲是定滑輪,F(xiàn)甲=f,乙是動(dòng)滑輪,,丙是滑輪組,,即,選B。
例2如圖甲所示,物體4在拉力F的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),彈簧測力計(jì)的示數(shù)是5N,那么拉力,為_____N,物體A與地面間的摩擦力為_____N。
解析:本題動(dòng)滑輪的動(dòng)力施加在轉(zhuǎn)軸上,是一種費(fèi)力的用法,其實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂一半的杠桿,要費(fèi)力,其杠桿示意圖如圖所示。
答案:10 5
點(diǎn)撥:此題的圖可以旋轉(zhuǎn)90。與常見的動(dòng)滑輪對比。
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