其他簡(jiǎn)單機(jī)械要點(diǎn)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  1、關(guān)于滑輪組,我們應(yīng)該知道些什么?

  答:使用滑輪組,應(yīng)注意兩個(gè)關(guān)系式:

  (1)F=G/n

  式中G在不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦?xí)r,表示被提起的重物的重;在不計(jì)摩擦?xí)r,則表示重物與動(dòng)滑輪的總重.式中n表示承擔(dān)重物重(或重物與動(dòng)滑輪總重)G的繩子的股數(shù).

  (2)s=nh.

  式中h為重物被提升的高度n仍表示承擔(dān)重物重(或重物與動(dòng)滑輪總重)G的繩子的股數(shù).

  2、用什么簡(jiǎn)單的方法可以來(lái)確定承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)?

  答:可以采用這樣的方法:(1)首先要分清哪是定滑輪,哪是動(dòng)滑輪;(2)在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫(huà)一條虛線,看跟動(dòng)滑輪相連的繩子有幾股,那么n就是幾。

  在圖甲中我們用虛線把重物和動(dòng)滑輪從滑輪組隔離,以重物和動(dòng)滑輪為研究對(duì)象,有四根繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪及重物,所以用力F=G/4,同理,分析乙圖可知,提起重物及動(dòng)滑輪的力F=G/5.

  3、在組裝滑輪組時(shí),應(yīng)該怎樣繞線?

  答:下面介紹一種簡(jiǎn)單的方法:(1)當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),繩子的起始端應(yīng)固定在動(dòng)滑輪的框架鉤上,然后依次繞過(guò)滑輪;(2)當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),繩子的起始端應(yīng)固定在定滑輪的框架鉤上。

  例1   如圖所示表示三種不同的滑輪組,用它們提起重為G的相同重物,在A端所用的拉力分別為          ;       ;          。不計(jì)滑輪本身的重和摩擦.

  知識(shí)點(diǎn)   判斷滑輪組的省力情況

  闖關(guān)點(diǎn)撥    判斷使用滑輪組時(shí)所用的力F的大小,關(guān)鍵是看幾段繩子通過(guò)滑輪組拉著物體,即有幾段繩子承擔(dān)物體的重,不能根據(jù)動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)來(lái)判斷省力的大小,也不能根據(jù)滑輪的總數(shù)來(lái)判斷省力的大。

  分析和解   ①在圖A中,有三段繩子拉著物體,F(xiàn)=G/3,②在圖B中,有四段繩子拉著物體F=G/4,

  ③在圖C中,有五段繩子拉著物體,F(xiàn)=G/5

  例2    如圖示,用滑輪組拉著重物在水平地面上勻速前進(jìn),在繩的端點(diǎn)A的作用力F=300 N,重物與地面間的摩擦力f為多大?將重物移動(dòng)的距離為S=1 m,繩端A移動(dòng)的距離為多少?不計(jì)滑輪本身的質(zhì)量以及軸與輪間的摩擦?

  知識(shí)點(diǎn)  滑輪組的實(shí)際應(yīng)用及計(jì)算

  闖關(guān)點(diǎn)撥    由圖中可見(jiàn)對(duì)于滑輪組,右側(cè)為定滑輪,左側(cè)直接拉物體的是動(dòng)滑輪,與此動(dòng)滑輪連接的繩子段數(shù)有三段,每段繩子的拉力是F,所以動(dòng)滑輪拉物體力3F,對(duì)被拉物體再進(jìn)行受力分析可知,重物在水平方向上受到滑輪組對(duì)它的拉力和地面的摩擦力,又由于重物沿水平面勻速運(yùn)動(dòng),因此摩擦力與拉力大小相等.所以,滑輪對(duì)重物的作用力大小等于重物所受地面對(duì)它的摩擦力. f=3F,將重物移動(dòng)1 m,與動(dòng)滑輪連接的三段繩子的端點(diǎn)都應(yīng)當(dāng)移動(dòng)1 m,所以繩端A移動(dòng)的距離應(yīng)為3 m.

  答:900N    3m

  例 3  一條繩子最多能承受1000N的拉力.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組,用這條繩子吊起3300N的重物,畫(huà)出滑輪組安裝示意圖.(動(dòng)滑輪重及摩擦不計(jì))

  知識(shí)點(diǎn)   根據(jù)要求組裝滑輪組

  闖關(guān)點(diǎn)撥     在處理這類問(wèn)題時(shí),首先要計(jì)算出承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n ,即   n=G/F.注意n取整數(shù),若計(jì)算出n是小數(shù),都采用“入”的辦法.

  分析和解   繩子的股數(shù)n=G/F=3.3取4,不能按四舍五入去處理.然后,根據(jù) 的數(shù)值及所需的拉力方向去確定動(dòng)滑輪與定滑輪個(gè)數(shù)及繞線方法.如果不要求改變用力方向,則只需要用一個(gè)定滑輪,繞線如圖(甲);如果要改變用力方向,則需要兩個(gè)定滑輪,繞線如圖乙).

  例 4 如圖所示,滑輪重1N,懸掛在彈簧秤下端,作用在繩端的拉力F是2N,物體G重100N,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是_________N,水平地面受到物體G的壓力是_________N.(不計(jì)摩擦)

  知識(shí)點(diǎn)  滑輪的知識(shí)與其他知識(shí)的綜合運(yùn)用

  闖關(guān)點(diǎn)撥   該題應(yīng)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析并結(jié)合力的平衡知識(shí)求解.

  分析和解   滑輪在豎直方向上受到豎直向下的重力1N,兩股繩豎直向下的拉力,其中每股繩上的拉力都是2N,

  滑輪受到彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上的拉力,由于滑輪處于平衡狀態(tài),受到的是平衡力,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是5N。

  物體G放置在水平地面上,受到豎直向下的重力G=100N,繩子豎直向上的拉力F=2 N,還受到水平地面豎直向上的支持力N,由于物體靜止不動(dòng),它受到的是平衡力.

  N=G-F=100N-2N=98N.

  說(shuō)明:水平地面對(duì)物體的支持力是98N,由于物體對(duì)水平地面的壓力和水平地面對(duì)物體支持力是大小相等,所以物體G對(duì)水平地面的壓力就等于98N.

  例5  在不計(jì)機(jī)械自重和摩擦的情況下,能用10N的拉力剛好提起重20N物體的簡(jiǎn)單機(jī)械有(    )

  A.一個(gè)動(dòng)滑輪          B.一個(gè)定滑輪

  C.杠桿          D.一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組

  闖關(guān)點(diǎn)撥  根據(jù)題意,F(xiàn)=1/2G,A、D都符合要求;若使用杠桿,只要滿足動(dòng)力臂是阻力臂的兩倍,也符合;使用定滑輪不能省力,所以B不滿足要求.


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