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1、滑轮及滑轮组1.0滑 轮定义种类特点实质图例作用周边有 槽，可以 绕着装 在框子 里的轴 转动的 小轮定滑轮轴固定不 动，轮绕轴 心转动等臂杠杆能改变施力的方向动滑轮轮随物体一起移动动力臂 为阻力 臂二倍 的杠杆能省一半力滑轮组动滑轮 和定滑 轮组合 在一起既能省 力，也能 改变施力 的方向2.使用滑轮组要注意几个问题(1) 区分“最方便”和“最省力”的含义。“方便”是指人站在地上用力向下拉绳 子，既省力又方便；而“最省力”是指尽量多地增加动滑轮上相连的绳子的股数。(2) 滑轮组一般是省力的，省力的多少是由吊起(或承担)动滑轮的绳子股数决定（3） 设拉力移动距离为s,拉力移动的速度为 v,重物
2、上升的高度为 h,重物上升的速度为v物，则存在以下关系s=nh,v=nv物，n为动滑轮上绳子的股数。（4）滑轮组绳子的绕法是各种各样的，其绕法也是本节的一个重点。由关系式F= 1G，当n为奇数时，绳子在动滑轮上打结幵始绕；当 n为偶数时，绳子在定滑n轮上打结幵始绕，也就是按“奇动偶定”的方法绕绳子。（如下图所示）曲型范例通过动通过动例1图中给出两组滑轮组（a）、（b），若它们分别提起同一重物，请画出其中最省力的一组滑轮组的绕绳方法（不计滑轮重、绳重及摩擦）精析：“省力”祥是在动滑轮个数相同时， 的方法；或在动滑轮个数不同时选用动滑淤多的一组,总子与动滑轮相连股数较多尽量此，应选用（b）组滑轮组
3、。 n全解：如图（C）（所示(b)（C）点评：本题考查了两个知识点,一是滑轮组的省力多少是由绕过动滑轮的绳子的股数决定的；二是装配滑轮组。例2.用如图所示滑轮组匀速拉动重1000N的物体A，所用拉力F=100N。绳子 自由端移动速度为0.2m/s.求物体与地面之间的摩擦力 f和2秒内物体移动的距离。（不计滑轮重和轮和轴之间的摩擦）精析：绳子自由端移动的距离 s与物体移动的距离s'的关系为s=n s',绳子自 由端移动的速度v也等于物体移动速度 v'的n倍，即v=nv '。全解：设n是动滑轮上绳子的股数，f为物体与水平平面之间的摩擦阻力。本题中，n=2 ,由F二丄
4、f得nf二nF=2 X100N=200N物体移动的速度v' =- = 0.2m/s=0.1m/sn 22s内物体移动的距离S' =v ' t=0.1m/s X 2s=0.2m.点评：绳子自由端移动的距离、 速度与物体移动的距离、 速度是同学们容易混淆 的问题，应特别注意。3. 功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。【说明】功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省
5、力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。4. 机械效率几个概念:定义公式有用功对人们有用的功W有用=GhW总一W额额外功并非我们需要但又不得不做 的功W额=W总W有用总功有用功加额外功或动力所做 的功W 总=W 有用+ W 额=Fs机械效率有用功和总功的比值W有用n=x 100%1 W总【注意】（1）有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1； （ 2）机械效率是个没有单位的物理量。.机械效率的公式:机械公式斜面W有用Ghn= w=厂.x 100%W总FL定滑轮W有用 Gh Gh G n=x 100%n W 总Fs Fh F动滑轮W有用Gh GhGW总=Fs = F2h
6、=2F % 100%滑轮组W有用GhGhGn-wl= lx 100%W 总FsFnhnF例1:如图所示，物体重都是 100 N .当物体处于 平衡状态时，拉力Fi=N, F2=N, F3 =N, F4=N .（不计滑轮重和摩擦）如图所示，重物G重40牛，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22牛，贝V动滑轮的重力是牛，钩子1受到绳子的拉力为 牛，钩子2受到重物G的拉力为牛。下图就可以用“受力分析法”很好地解决：:一根绳子，最多只能承受 300牛顿的力，想用它提起1000牛顿的重物，绕成的滑 轮组至少要几股绳子承重？并画出滑轮组的示意图。如图所示，滑轮本身重及摩擦均可忽略不计，若F1： F2= 2
7、： 3,则两重物的质量m1与m2之比是A. 2 : 3B. 1 : 1C. 4 : 9D. 3 : 2如图所示，不计滑轮重，不计绳与滑轮间的摩擦，不计轮与轴之间的摩擦，重为30 N的物体在5 N的拉力F的作用下沿水平方向匀速运动了2 m,则弹簧测力计的示数和物体与地面间的摩擦力为A. 30 N, 30NB. 30 N, 10 ND. 10 N ,10 NG所用的拉力中，力C. 5 N, 10 N5. 使用如图所示的装置匀速提起重物A.滑轮组的机械效率是40%B.物体重300NC.拉力F做的功是600JD.拉力F的功率是40WA. F1最大B. F2最大C. F3最大D. 一样大如图所示，斜面长
8、6 m，咼3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2 m，下列说法正确的是（）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A. 绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同B. 绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同C. 绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等D. 绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。（g= 10N/
9、kg ）如图所示，物体A的质量m =12kg，在拉力F的作用下，物体 A以0.1m/s的速度 在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。求：(1) 物体A与水平面间摩擦力f的大小;(2) 拉力F的大小；(3) 物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验， 人以600N的力向下拉绕 在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了 1.5m，重物上升0.5m，已知该滑 轮组的效率为70%(g取10N/kg )。(1) 画出小华及其所在兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。(2) 人的拉力做功的功率是多少？(3) 被吊起重物的质量是多少？某人用图4所示的滑轮组吊起一个重 1000N的物体。滑轮组的机械效率为 80%。他在1min内使绳子自由端移动 8m。求此人的总功率为多大?