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【知识精讲】滑轮和滑轮组
初二 物理
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滑轮和滑轮组又与杠杆有着什么样的区别和联系呢?那么这个简单的机械在生活中具有什么特点呢?
斜面和轮轴又是怎样的简单机械呢
让我们开动脑筋来进入滑轮和滑轮组的学习吧!
F
F
L1
L2
=
相当于一个等臂杠杆
F = G
1、定滑轮:
F
G
O
L2
L1
L1=L2
相当于一个等臂杠杆
F = G
改变拉力方向后,还是等臂杠杆,所以只使用定滑轮,无论拉力方向怎么样,F=G
定滑轮的特点:不改变力的大小
但能改变力的方向,
2.动滑轮
O
·
L1
L2
L1 =2L2
动滑轮的实质
是一个 动力臂是阻力臂二倍的杠杆
使用动滑轮省一半的力
动滑轮的特点:不改变力的方向,
但可以省一半的力。
定滑轮:使用定滑轮不省___,但可以改变施力的___,是等臂杠杆,不费距离。
动滑轮:使用动滑轮可以 ___, 但不能改变施力的____,是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,要费物体升高高度一倍的距离。
省一半的力
方向
力
方向
使用定滑轮能改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向。
那我们能不能把两者结合起来,组成滑轮组,使其又可以既改变力的方向,又能省力?
用绳索把定滑轮和动滑轮组合使用:
就组成滑轮组
F
G
F
G
G
F
2段绳子承担F=(1/2)G
2段绳子承担F=(1/2)G
3段绳子承担F=(1/3)G
滑轮组特点:
注意:吊起动滑轮的绳子段数
拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起,所用力就是物重的几分之一即
1
n
F=
G
滑轮组的作用 (若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力)
1.滑轮组用几段 绳子吊起物体.将物体提升的力等于物重的几分之一,即(F= )。
2.手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的n倍,即(s=nh)。
下面是几种轮轴
1. 井上的辘轳
从右边看过去,可画成下图:
动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆。
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
2. 汽车的方向盘
从上边看下去,也可画成下图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
F2
l1 = R
l2 = r
O
F1
3. 水龙头
从上边看下去,也可画成下图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆。
斜面也是一种省力机械
甲
20公分
20公分
20公分
乙
丙
将玩具车升高 20 公分,甲最费力,丙最省力,由此可知斜面越缓和越省力。
G
F
F=
G
F
F=
1.根据绕线确定F与G的大小关系(不计摩擦、绳重和动滑轮重)
2.在左图所示的滑轮组中,
(a)若动滑轮重G/不计,拉力F是多少?
(b)若动滑轮重G’不能忽略,那么图中的拉力F应等于多少?
G/
G
F
分析:图中吊起动滑轮的绳子跟数为5
3.怎么样判断在滑轮组中能省多少力?
绳子的绕法:当n为偶数时,绳子的起端(或末端)在定滑轮上;当n为奇数时,绳子的起端(或末端)在动滑轮上。
4.根据F与G的大小关系画出绕线
F=1/2G
F=1/3G
5、如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于____N。(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计)
A
F
.
f
T
N
G
1:竖直方向上有一对平衡力N和G
2:水平方向上有一对平衡力T和f
G=N=80N
T=f=120N
1
2
F=
f
因为
所以
f=2F=120N
综合分析得: