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第十二章 简单机械
第2节 滑轮
第十二章 简单机械
学点一 定滑轮和动滑轮
第2节 滑轮
第2节 滑轮
固定不动
定滑轮
动滑轮
第2节 滑轮
第2节 滑轮
第2节 滑轮
项目
滑轮 钩码重/N 拉力/N 拉力方向 钩码移动
距离/m 测力计移
动距离/m
定滑轮 2 2 向下 0.1 0.1
动滑轮 2 1 向上 0.1 0.2
第2节 滑轮
第2节 滑轮
等臂
拉力=重力
第2节 滑轮
省力
拉力<重力
一半
学点二 滑轮组
第2节 滑轮
第2节 滑轮
第2节 滑轮
类型一 定滑轮和动滑轮的特点及实质
例1 如图12-2-3所示是用滑轮匀速提升同一重物的三种方法,所用的拉力分别是F1、F2和F3,不计摩擦、绳重和滑轮重,则( )
A.F1<F2<F3
B.F1>F2>F3
C.F2>F3>F1
D.F2>F1>F3
第2节 滑轮
A
第2节 滑轮
第2节 滑轮
类型二 滑轮组的组装及应用
例2 如图12-2-5所示,分别用不同的滑轮或滑轮组匀速提起重为1800 N的物体,不计滑轮重、绳重及摩擦,则F1=______,F2=______,F3=______,F4=_______。
900 N
第2节 滑轮
450 N
360 N
1800 N
第2节 滑轮
第2节 滑轮
例3 如图12-2-6所示,已知物体A和动滑轮的总重为200 N,当物体A匀速上升的高度为1 m时,绳子自由端移动的距离为____m,人对绳子的拉力为_____N,拉力所做的功为____J。(绳重、摩擦忽略不计)
2
第2节 滑轮
100
200
第2节 滑轮
[方法指导]滑轮组相关计算的方法
第2节 滑轮
注:无论是否考虑动滑轮重、绳重和摩擦,绳子自由端移动的距离和物体上升的高度之间的关系不变,为s=nh。
例4 2018·六盘水 请在图12-2-7中用笔画线代替绳子,画出用滑轮组提升重物时最省力的绳子绕法。
第2节 滑轮
第2节 滑轮
②确定定滑轮个数:根据“一动配一定、偶数减一定、变向加一定”的原则可以确定定滑轮个数,即一个动滑轮配一个定滑轮,绳子股数为偶数时,定滑轮少一个,拉力方向与重物移动方向相反时,加一定滑轮。
(2)找“起点”:根据“奇动偶定”的原则可以确定绳子的起点(固定端)在动滑轮上还是在定滑轮上。
(3)绕“绳子”:按照“奇动偶定”的原则绕绳组成滑轮组。
第2节 滑轮
类型三 轮轴和斜面在生活中的应用
例5 如图12-2-8所示是小明搜集的一些图片。
由图可知,图D中螺丝钉的实质可以看作是我们学过的一种简单机械——____。
斜面
第2节 滑轮
例6 下列装置中不属于轮轴的是( )
C
第2节 滑轮
第2节 滑轮
实质
特点
实质
特点
特点
特殊
特点
1.轴固定不动的滑轮叫___滑轮;轴随物体一起运动的滑轮叫___滑轮。定滑轮工作时不省___,但可以改变施力的_____;动滑轮工作时能省_____的力,但不能改变施力的方向。
定
动
第2节 滑轮
力
方向
一半
2.如图19-1所示,物体重10 N且处于静止状态,图中的滑轮是___滑轮。若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1____F2____F3 ____10 N。这证明使用定滑轮不能_____,只能____________。
(绳重、滑轮与轴间的摩擦不计)
第2节 滑轮
定
=
=
=
省力
改变力的方向
3.如图19-2所示,建筑工人在高处也经常使用滑轮提升重物,该滑轮随同物体一起运动,是___滑轮,使用它的好处是______。若已知所提的桶及桶内物体共重100 N,不计滑轮重、绳重与摩擦,则工人匀速提升时所用的拉力
至少为___N。
动
第2节 滑轮
能省力
50
4.如图19-3所示,物体重为100 N,动滑轮重为10 N,当用拉力F将物体匀速拉起时,F=___N。若使物体匀速上升0.2 m,则绳子自由端上升____m。(不计绳重和摩擦)
55
0.4
第2节 滑轮
5.建筑工地上工人用如图19-4所示滑轮提升1000 N的重物,工人所用拉力为550 N,则动滑轮重为_____N。(不计绳重和摩擦)
100
第2节 滑轮
第2节 滑轮
1.在实际使用滑轮的过程中,人们常将定滑轮和动滑轮组合在一起,这种定滑轮和动滑轮的组合装置称为_______。它结合了定滑轮和动滑轮的特点,既能_____,又能____________。用滑轮组提升重物时,动滑轮上有n段绳子承担物重,提起重物的力就是物重的____。(忽略机械自重和摩擦)
第2节 滑轮
滑轮组
省力
改变施力的方向
3.如图19-5所示,甲和乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,但是它们有不同点。请回答:
第2节 滑轮
(1)___滑轮组能改变动力的方向,而____滑轮组不能改变动力的方向。
(2)甲滑轮组有___段绳子承担物重,乙滑轮组有___段绳子承担物重,___滑轮组更省力些。
(3)若物重都为300 N(不计动滑轮重、绳重和摩擦),则F甲=_____,F乙=_____。
(4)若物体上升高度为2 m,那么甲滑轮组的绳子自由端必须向下移动____,乙滑轮组的绳子自由端必须向上移动____。
乙
甲
2
3
100 N
第2节 滑轮
乙
150 N
4 m
6 m