如何判断省力情况和组装滑轮组

如何判断省力情况和组装滑轮组
如何判断省力情况和组装滑轮组

浅谈如何判断省力情况和组装滑轮组初中《物理课程标准》指出:通过实验探究,学会使用简单机械改变力的大小和方向。滑轮组是定滑轮和动滑轮的综合运用,它在生产中有着广泛的应用,主要因为具备三大优点:①能省力;②可改变施力方向;③能提高效率。简单滑轮组省力多少的判断和设计组装问题,是学生在学习这一章的两个难点,本人结合自己多年教学实践摸索出一种行之有效的解决此类问题的方法,和同行探讨供同学们参考。

1判断省力情况

使用滑轮组时,若不计动滑轮重滑轮组用几根绳子n吊着物体,提起物体所用的力f就是物重g的几分之一(即f=g)。在滑轮组中,承担物重的是吊着动滑轮的那几段绳子,这包括栓在框上的和最后从动滑轮引出的拉绳。而跨过定滑轮的绳子,包括最后从定滑轮引出的拉绳只起改变力方向的作用。故只要数一数有几根绳子吊着动滑轮(或者说跟动滑轮直接接触),就能算出省力到几分之一。具体确定方法如下:

1.1整体法。一条绳子绕在滑轮组上后,绳子就在定动滑轮之间分成几股。除了手拉的一股需判断是否承受重力外,其余几股(设为n)都要承担动滑轮和重物的重力。如果手拉的绳子自由端与定滑轮接触,就不承担重力,则n=n,如图1-甲所示n=4;如果手拉的绳子自由端与动滑轮接触,就承担重力,则n=n+1,如图1-乙所示

2020-2021中考物理滑轮组的省力问题(大题培优 易错 难题)及详细答案

一、初中物理滑轮组的省力问题 1.质量是6kg 的物体A 放在水平桌面上,利用图所示的装置使物体以0.2m/s 的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,其示数为2N ,不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部的摩擦,则(g 取10N/kg )( ) A .作用在绳端的拉力F 为6N B .在1s 内拉力F 做功1.2J C .在1s 内拉力F 的功率是0.4W D .水平桌面对物体A 的摩擦力是2N 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A .绳子上的力是相等的,因为弹簧测力计的示数是2N ,所以,作用在绳端的拉力F 为2N .故A 错误; B .根据图示可知,滑轮组动滑轮上有三股绳子。物体A 在1s 内通过的距离为 s′=vt =0.2m/s×1s=0.2m 绳子自由端移动的距离为 s =3s ′=3×0.2m=0.6m 在1s 内拉力F 做功为 W =Fs =2N×0.6m=1.2J 故B 正确; C .在1s 内拉力F 的功率为 1.2J 1.2W 1s W P t = == 故C 错误; D .由图可知,承担摩擦力的绳子股数是3,物体做匀速直线运动,则 3 f F = 所以 f =6N 故D 错误。 故选B 。

2.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则: (1)若某次运送建材的质量为40kg ,滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N 。 (2)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升12m ,作用在绳上的拉力为500N 时,拉力的功率是_______W ,运送建材的重力是_______N ,此时的机械效率是_______。 【答案】50% 400 200 600 60%. 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]建材质量为40kg ,其重力为 =40kg 10N/kg=400N G mg =? 由图乙得,当建材重力为400N 时,滑轮组机械效率为50%。 [2]此时机械效率 400 = ==50%400+G G G G η+动动 解得G 动=400N 。 (2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,与动滑轮相连的绳子有两段,则该滑轮组可以省一半的力,建材向上提升了12m ,则绳子段移动的距离为24m ,拉力功率 500N 24m ==200W 60s W Fs P t t ?= = [4]滑轮组省一半的力,所以 +=2G G F 动材 解得=600N G 材。 [5]此时的机械效率为 600 = = =60%600+400 G G G η+材动 材 3.如图所示,在水平拉力F 的作用下,重为300 N 的物体恰能在水平桌面上以0.lm/s 的速

专题六:滑轮组组装

专题六:滑轮组组装 1.按图中所给的省力条件,画出各滑轮组绳子旁绕方法。图中G 表示物重,G ′表示动滑轮重,F 表示人对绳子的拉力。(不计绳重及摩擦) 2'G G F += 3'G G F += 4 'G G F += 2.如图所示装置,绳重及摩擦不计,请利用图示的三个滑轮,补画该滑轮组完整的绕线 (2题) (3题) 3.站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶,请在图中画出滑轮组绳子的绕法 4.如图,人站在地面上将重物拉起,画出滑轮组最省力的绕线方法。 (4题) (5题) 5.如图所示的滑轮组,若重物升高2m ,绳子的自由端移动6m ,不计绳重和摩擦。 (1)用笔画出此滑轮组绳子的绕法; (2)若重物G 为100N ,所用拉力为40N ,求:动滑轮的重力为多少? 6.如图所示,某人站在A 处用一根绳子和两个滑轮提起物体B ,画出最省力的绕线。 (6题) (7题)

7.小昕要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物 (1)已知每个滑轮重20N,小昕想站在地上向下拉绳,他最好选择图中_____滑轮组来提起重物(选填“a”、“b”或“c”); (2)请在所选的图中画出正确的绕绳方法; (3)如果小昕的实际拉力是280N,不计绳重和摩擦,求动滑轮的重。 8.如图所示,请画出滑轮组最省力的绕法。 (8题)(9题) 9.如图所示,小明站在地面上,欲用滑轮组提升重物,请画出最合适的绕线方法。10.小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时,用如图所示的滑轮组成滑轮组,请用笔画线在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。 11.下图中,站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物,请画出最省力的绕线方法. (10题)(11题)(12题) 12.如图所示,用滑轮组提升物体,请在图甲中画出最省力的绳子绕法。 13.如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法。 (13题) 14.一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮,借助位于汽车正前方不远处的大树将将汽车从泥潭中拉出。请在图中画出最省力的绳子绕法,并标出拉力的方向。 (14题)

2020八年级下学期物理人教版《滑轮组的设计与组装》作图题专项练习(解析版)

《滑轮组的设计与组装》 一、作图题 1.用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物,请在图中 画出最省力的绕法。 2.小华借助滑轮组提升重物,请画出最省力的绕线方法。 3.根据题中所给出的滑轮,请在图中用划线方法画出绕法。(要 求所给的滑轮都利用)

4.利用图中的滑轮组,用200N向下的拉力将重为800N的物体匀 速提升到高处,请画出滑轮组中绳的绕法。 5.工人站在地上利用滑轮组把货物提起来,请你把图中绳子的绕 线方法补充完整。 6.如图所示,人站在一斜面顶上,用滑轮组将一重物G拉上来, 请画出最省力的绕线方式。 7.请在图中画出人拉重物上升,最省力的绕线方法。

8.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的 绕绳方法。 9.一辆汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机找来足够的绳子、三个 滑轮,想组成滑轮组将汽车拖出,请你在图中画出最省力的绳子的绕法。 10.根据图中的省力要求,画出滑轮组绳子的绕法(忽略动滑轮的 重力和一切摩擦). 11.按要求连接滑轮组.

12.按图中所给的省力条件,画出各滑轮组绳子穿绕方法。图中G 表示物重,G′表示动滑轮重,F表示人对绳子的拉力。 13.如图,站在地面上的人通过滑轮组提升物体,请画出滑轮组的 绕线。 14.如图是未装配好的滑轮组,请在图中画出滑轮组的绕绳方法, 要求使用该滑轮组提升重物时最省力。 15.要利用如图所示的滑轮组吊起重1000N的重物,若绳子能承受 的最大拉力为400N,则应怎样绕制滑轮组?(滑轮重和摩擦不

计) 16.站在地面上的人想尽可能小的力提升水桶。请在图中画出滑轮 组绳子的绕法。 17.工人师傅想站在水平地面上,利用滑轮组把重物提升到楼 上.请你帮助工人师傅组装如图所示的滑轮组. 18.在图中画出最省力的绳子绕法。

滑轮组绳子的穿绕方式及拉力计算

滑轮组绳子的穿绕方式很多,现以串联式滑轮为例,介绍几种滑轮组绳子的穿绕方式。 1.一个定滑轮和一个动滑轮(图1.47-7)。 2.一个定滑轮和二个动滑轮(图1.47-8)。

3.二个定滑轮和一个动滑轮(图.47-9甲)。 4.二个定滑轮和二个动滑轮(图1.47-9乙)。

巧记“口诀”组装滑轮组 初中物理教材中,简单滑轮组的组装问题,是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求,设计与组装滑轮组的方法很多。利用口诀:“奇动偶定;一动配一定;偶数减一定;变向加一定。”去解决这一问题,可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。 一、滑轮组的结构特点分析 1、基本结构:定滑轮、动滑轮、绳子。 2、装配结构分析:特点承担动滑轮的绳子段数设为“n”,装配结构如下表所示。 公式:已知动滑轮个数,求最大省力效果G=nF x动为动滑轮数, n为拉力放大倍数,x定为定滑轮数 n= 2x动+1 不改变方向时:x定=x动,改变方向时:x定=x动+1 一般省力效果则为:n=2x动

二、组装滑轮组的要领 1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 n (1)、当n为偶数时,动滑轮的个数是: 2 1-n (2)、当n为奇数时,动滑轮的个数是: 2 3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。” (1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。(2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。 确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。 (1)当n为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 (2)当n为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 三、组装滑轮组实例解析 例1某物重为5100N,现有一绳最大只能承担1200N,站在地面把重

滑轮组组装“口诀”及绳子穿绕方式

滑轮组组装“口诀”及绳子穿绕方式 初中物理教材中,简单滑轮组的组装问题,是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求,设计与组装滑轮组的方法很多。利用口诀:“奇动偶定;一动配一定;偶数减一定;变向加一定。”去解决这一问题,可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。 一、滑轮组的结构特点分析 1、基本结构:定滑轮、动滑轮、绳子。 二、组装滑轮组的要领 1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 n (1)、当n为偶数时,动滑轮的个数是: 2 1-n (2)、当n为奇数时,动滑轮的个数是: 2 3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。” (1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 (2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的

个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。 确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。 (1)当n 为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 (2)当n 为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 三、组装滑轮组实例解析 例1某物重为5100N ,现有一绳最大只能承担1200N ,站在地面把重物向上提升。请设计一个滑轮 组,并画出组装示意图。 【分析与解答】 (1)确定n 。根据题意n= 1200N 5100N =4.2 在这里n 不能四舍五入,n 应为5段绳子。 (2)确定动滑轮个数。n=5为奇数,则动滑轮的个数为 2 1-n = 2 1 -5=2(个)。 (3)确定定滑轮个数。“一动配一定,偶数减一定。” n=5为奇数,定滑轮应为2个。但又根据题意,站在地面把重物和向上提升,需要改变施力的方向,即:“变向加一定”。则应在2个的基础上再加上一个,即定滑轮的个数这时应取3个。 (4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示: 例2某物重为5100N ,现有一绳最大只能承担1200N ,站在楼上把重物向上提升。请设 计一个滑轮组,并画出组装示意图。 【分析与解答】 (1)n= 1200N 5100N ≈5 (2)动滑轮个数:2 1-n =21 -5=2(个) (3)定滑轮个数:n=5为奇数,不变向。即:“一动配一定”。定滑轮个数为2(个)。 (4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示: 例3不计轮重,绳子及摩擦力,不改变施力方向,把物体从地面向上提升,要求拉力是物重的6 1 。 请设计一个滑轮组,并作出组装示意图。 【分析与解答】 (1)设拉力为F ,物重为G ,在不计滑轮重、不计摩擦及绳重时,F=n 1G 。由题意可知F=6 1 G 。则n=6。 (2)动滑轮的个数为: 2 6 =3(个)。

12.2滑轮组的绕绳规律

滑轮组的绕线问题 有关滑轮组绕线的问题,应该根据题目的具体条件和要求,灵活采用不同的处理方法。滑轮组的绕线应遵循以下三条原则: 1.滑轮组绳子的绕法有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮。每个滑轮,绳子只能绕一次。 2.遵循“偶定奇动”的方法:若绳子段数n为偶数,绳子固定端在定滑轮上;若绳子段数n为奇数,绳子固定端在动滑轮上。 3.在判断滑轮组省力情况时,关键是确定承担总重的绳子段数n,也就是有几段绳子和动滑轮相连。最省力时绳子段数n与滑轮个数n′的关系是n=n′+1。 例1.(2012?德州)用如图1所示的滑轮组提升重物,要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍,请在图上画出绕线的方法。 解析:根据题目要求,绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍,可以知道,绳子的段数为2段,然后根据“偶定奇动”的原则,此题中的绳子段数为偶数,因此绳子的固定端要从定滑轮开始绕起。如图2所示。 例2.(2012?达州)请你在如图3中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法。

解析:动滑轮被几段绳子承担,拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一。要使滑轮组最省力,就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力。由图知:滑轮个数n′=2,所以绳子段数n=3,最多可由3段绳子承担物重。根据“偶定奇动”的方法,绳子从定滑轮开始绕,每个滑轮只能绕一次,如图4所示。 例3.(2012?随州)小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时,用如图5所示的滑轮组成滑轮组,请用笔画出在图中使用该滑轮组时最省力的绕法。 解析:通过比较提升物体绳子段数的多少确定最省力的绕法。对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,有两种绕法:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,这种绕法滑轮组上的滑轮都使用,有四段绳子承担物重,拉力是滑轮组提升物重的四分之一;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮,有一个动滑轮没有使用,这种绕法只能有三段绳子承担物重,拉力是滑轮组提升物重的三分之一。由此可知,滑轮组最省力的绕法是绳子段数最多的,即四段绕线的方法。如图6所示。

用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法

1.用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小杰和小华各选取 一种方法做实验。 (1)小杰采用了如图23甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用3N 的 拉力F 将重4.8N 的物体匀速提升了0.1m 的距离,此滑轮组的机械效率为 。 (2)小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助小华在图22乙中画出滑 轮组的绕线。 2.图15甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时,他用弹簧测 力计拉动绳子自由端,将总重为6N 的钩码从A 位置匀速提升到B 位 置,同时弹簧测力计从图中的A '位置匀速竖直上升到B '位置,在 这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F ,弹簧测力计的示数如图15 乙所示。则: (1)钩码上升的高度是 cm ; (2)拉力F 做的功是 J ; (3)滑轮组机械效率是 %。(结果保留一位小数) 3.小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图23所示。 (1)表中第1次实验数据有错误,改正后计算出其机械效率为 。 (2)根据另一组正确的数据计算出的机械效率为 ;比较两次的机械效率可 图23 乙 甲 甲 图15 乙 0 1 N 2 3

(3)实验中拉动弹簧测力计时要注意 。 (4)小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象, 引起这种现象的原因是 造成的。为改变这种现 象,小刚让弹簧测力计静止下来读数,这样他测得的 机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 (5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,滑 轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 4.图19甲是小刚测动滑轮的机械效率的示 意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端, 将重为6N 钩码从A 位置匀速提升到B 位 置,同时弹簧测力计从图中的A ' 位置匀 速竖直上升到B ' 位置, 在这个过程中, 弹簧测力计对绳的拉力为F ,弹簧测力计 的示数如图18乙所示。则: (1) 弹簧测力计的示数是 N ; (2) 弹簧测力计移动的距离为 cm ; (3) 滑轮组做的有用功是 J 。 5.在探究滑轮组的机械效率实验中小文连成了如图18的滑轮组并分别测出了实 验数据。 图18 甲 9 乙 0 1 N 2

滑轮组的设计与组装

滑轮组的设计与组装 Hessen was revised in January 2021

滑轮组的设计与组装 一、组装滑轮组的要领 1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 (1)当n为偶数时,动滑轮的个数是: (2)当n为奇数时,动滑轮的个数是: 3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。” (1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 (2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。 (1)当n为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。

(2)当n为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 二、滑轮组的绕线问题 一般来说,在给滑轮组绕线时,首先要确定承担物重的绳子股数n,然后根据“奇动偶定,由内向外”的原则绕绳。“奇、偶”是指承担物重的绳子股数,“动、定”是指动滑轮和定滑轮。即如果n是奇数,则绳子起始端在动滑轮的小钩上开始绕起;如果n是偶数,则绳子起始端从定滑轮的小钩上开始绕起。需要注意的是:在绕线时,所画的线要直,并且要与两个滑轮外侧相切;在一般情况下,要在最后一股 (最外层)绳子的末端用箭头标出拉力的方向。在中考中此类问题包括以下几种类型: (1)已知滑轮组的省力情况 (2)未知滑轮组的省力情况 (3)根据特定要求绕线确定滑轮组绕线时要注意一些特殊的要求,比如“最省力”、“人要站在地面上”、“向上拉”等,还要符合一定的物理情景。

设滑轮组的设计与组装

设计滑轮组的“四步法” 如何根据要求设计滑轮组,采用以下介绍的“四步法”比较简捷。 第一步确定吊起动滑轮的绳子段数。 确定吊起动滑轮的绳子段数n的方法有两种:①利用物重G与动力F的比值G/F来确定;②利用动力作用点(或绳子自由端)移动的距离S与重物(或阻力作用点)移动的距离h的比值S/h来确定。但无论采用哪种方法确定,吊起动滑轮的绳子段数n都应为整数,若n不为整数,在取值时应按“只入不舍”的方法取成整数。 第二步确定定滑轮和动滑轮的个数。 (1)根据绳子股数(n)推算出动滑轮的个数(n动);当n为偶数时,n动=n/2;当n为奇数时,n 动=(n-1)/2。(2)再根据绳子股数及拉力方向推算出定滑轮的个数(n定),当拉力方向与物体提升方向相同时,n为奇数,则n定=n动,n为偶数,则;当拉力方向与物体提升方向相反时,n为奇数,则,n为偶数,则。 第三步:确定绳头固定端的位置。 绳头固定端的位置可用“奇动偶定”的方法来确定,即若n为奇数时,则固定端拴在动滑轮上;若n为偶数时,则固定端拴在定滑轮上。 第四步穿绕绳索。 固定端确定后,将绳子从里向外,逐个绕在滑轮上,每个滑轮上只能穿绕绳子一次,不能交叉重复。 例1. 一位同学站在地面上,要利用滑轮组提升重物,已知物重1000N,而绳子最多只能承受400N 的拉力,请你帮他画出符合要求的绳子绕法。(动滑轮重和摩擦不计) 解析:由题意可知,拉力F=400N,物重G=1000N,且要求改变用力方向。 (1)吊起动滑轮的绳子段数 取n=3段。 (2)因为n为奇数,所以动滑轮的个数 又拉力方向与物体提升方向相反,所以定滑轮的个数 (3)绳头固定端拴在动滑轮上。 (4)穿线以序号1-2-3的次序依次经过定滑轮和动滑轮绕绳,如图1所示。

2020-2021备战中考物理滑轮组的省力问题的综合复习附详细答案

一、初中物理滑轮组的省力问题 1.如图所示,甲滑轮组中滑轮的质量均为m,乙滑轮组中滑轮的质量均为 0.5m,用甲、乙滑轮组分别使重力均为G 的重物在相同时间内匀速上升相同高度h,绳子自由端的拉力分别为F1、F2。不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是() A.拉力F1小于F2 B.拉力F1的功率小于F2 的功率 C.拉力F1做的功小于拉力F2做的功 D.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A.由图知,图甲、图乙滑轮组,n=3,因为不计绳重和滑轮轴处摩擦,所以 F1=1 3 (G+G甲)= 1 3 (G+mg),F2= 1 3 (G+G乙)= 1 3 (G+0.5mg) 故F1> F2,故A错误; BC.重物在相同时间内匀速上升相同高度 h,则拉力移动距离s相同,拉力做功 W1= F1s,W2=F2s 故W1> W2,因为做功时间相同,所以拉力F1的功率大于F2 的功率,故BC错误; D.甲滑轮组和乙滑轮组做的有用功相同,G甲>G乙,则甲滑轮组做的额外功多,故甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率,故D正确。 故选D。 2.用一个动滑轮提起重100N的物体(绳重与摩擦不计),所用拉力60N。若用此动滑轮将重200N的物体以0.2m/s速度匀速上升时,拉力功率为_____W。较前一次提升物体,该滑轮的机械效率_____(选填“变大”、“不变”或“变小”) 【答案】44 变大 【解析】 【详解】 [1]根据题意可知,物体以0.2m/s速度匀速上升,对于动滑轮,绳子移动的速度 v=2 0.2m/s=0.4m/s 绳重与摩擦不计,则拉力

滑轮组组装的方法 新课标 人教版

滑轮组组装的方法 一、怎样确定承担重物绳子段数n: ①首先要分清楚哪个是定滑轮,哪个是动滑轮: ②在动滑轮和定滑轮之间画出一条虚线,将它们隔离开来,只查绕在动滑轮上的绳 子的段数。 二、组装滑轮组: 解决简单滑轮组装配问题时,在承重的绳子股数确定以后,如何根据要求设计滑轮 组的方法不唯一。下面介绍一种称为“偶定奇动”的简单定则。 ①当承重的绳子段数为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上(即“偶定”),如 不改变作用力的方向(例如自由端向上拉),则需要动滑轮个,定滑轮个,比动滑轮少1个,如下图甲所示,如果改变力的作用方向(例如“自由端向下拉),则需要再加一个定滑轮,这时动滑轮=定滑轮=个,如下图乙所示。 ②当承重绳子的段数n为奇数时,绳子的固定端应在动滑轮(即“奇动”),如上 图丙、丁所示,如不改变力的方向,则需要的动滑轮=定滑轮=个,如图丙所示; 如果要改变力的方向,则需要加一个定滑轮,即动滑轮个,定滑轮 个,如图丁所示。 综上所述,滑轮组的设计原则可归纳为:奇动偶定。 具体操作如下: (1)画出定、动滑轮挂钩(无滑轮无绳)。如图①所示:

(2)绕绳。绳始端连接在定滑轮挂钩上,绕绳的过程中数着绳子段数,数到4时停止,如图②所示; (3)补上滑轮,结束组装。如图③所示。补全后,为了准确起见,应再检验一下绳子的段数。 说明:(1)通常的绕绳方法是先确定动滑轮、定滑轮的个数,再绕绳组装。该法恰相反,它是在确定绳子段数n以后,再绕绳,最后补上滑轮(需要几个就补几个)。这种方法不需要预先确定滑轮个数,较易接受。 (2)若题中无其它要求,该法组装出的滑轮组是最简装置。如果题目另有要求,如例1中,若小刚站在地面上拉绳,则需要再补上一个定滑轮,如图④所示。 ◆例1.小刚最多能施加500N的拉力,他要提起1600N的物体,请你帮他设计一个滑轮组 (不计动滑轮重及摩擦)。 分析因为, 所以。 n值只入不舍,所以n至少取4段。 不计摩擦但考虑动滑轮重的滑轮组。 此时n用公式确定(由推导)。G动为滑轮组中动滑轮的总重力。上题中,若滑轮组中动滑轮总重为40N(不计摩擦),则

滑轮组功率机械效率和绳子绕法专题

滑轮组功率机械效率和绳子绕法专题 一、相关公式 1、绳子段数n的确定:在定滑轮和动滑轮之间划一条虚线,将定滑轮和动滑轮隔开,然后再查出与动滑轮相连的绳子段数。 2、三个n倍关系 ①S=nh(当滑轮组处于竖直状态时)或S=nL(当滑轮组处于水平状态时) ②F= 1 (G物+G动)(不计绳子重和摩擦)n ③V绳=n V物(速度比,当滑轮组处于竖直、水平状态时通用) 3、两个机械效率公式: ①η= W有GhW有Gl =(当滑轮组处于竖直状态时)或η==(当滑轮组处于水平状态时)W总FsW总FsW有W有G物 == (不计绳重和摩擦时) G物?G动W总W有?W额 ②η= 4、两个功率公式①P= w (适用于任何状态的滑轮组)t ②P=FV绳

二、关于滑轮组的绕线方法 ①比较滑轮的个数和要求的绳子的段数,若滑轮个数等于绳子段数,则最后一段向下;若滑轮个数少于绳子的段数,则最后一段向上。 ②已知滑轮和承担物重的绳子段数,画绕线。画法是:根据绳子段数n确定绳子固定端的位置,按照“奇动(和激动谐音)偶定”的原则。若n为奇数,则绳子的固定端拴在动滑轮上,若n为偶数,则绳子的固定端拴在定滑轮上,连线由内向外缠绕滑轮。 ③已知滑轮和拉力的方向,画绕线。画法是:若拉力的方向向上,则绳子的末端与动滑轮相连;若拉力的方向向下,则绳子的末端与定滑轮相连;然后由末端往里缠绕,最后找出绳子起点的固定位置。 ④已知滑轮组,画最小拉力。画法是:使绳子承担物重的段数为最大, 如果滑轮组中有一个动滑轮,则拉力为物重的1或1,若滑轮组中有 23两个动滑轮,则拉力为物重的1或1。 45 例如:按要求组成滑轮组(如右图所示) F= G/3 F= G/2 F=G/4

画出图中滑轮组最省力的绕法

画出图中滑轮组最省力的绕法。 考点名称:滑轮组的设计与组装 ?组装滑轮组的要领: 1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 (1)、当n为偶数时,动滑轮的个数是: (2)、当n为奇数时,动滑轮的个数是: 3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。” (1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 (2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起 始点。 (1)当n为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 (2)当n为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。?滑轮组的绕线问题: 一般来说,在给滑轮组绕线时,首先要确定承担物重的绳子股数n,然后根据“奇动偶定,由内向外”的原则绕绳。“奇、偶”是指承担物重的绳子股数,“动、定” 是指动滑轮和定滑轮。 即如果n是奇数,则绳子起始端在动滑轮的小钩上开始绕起;如果n是偶数,则绳子起始端从定滑轮的小钩上开始绕起。需要注意的是:在绕线时,所画的线要直,并且要与两个滑轮外侧相切;在一般情况下,要在最后一股(最外层)绳子的末端用箭头标出拉力的方向。

在中考中此类问题包括以下几种类型: (1)已知滑轮组的省力情况 (2)未知滑轮组的省力情况 (3)根据特定要求绕线确定滑轮组绕线时要注意一些特殊的要求,比如“最省力”、“人要站在地面上”、“向上拉”等,还要符合一定的物理情景。 例1完成图示滑轮组的绕线。 解析:根据绕线规律“奇动偶定”n=3或n=5为奇数,(1)(2)(4)绳子的起点在动滑轮上,n=4为偶数,所以(3)绳子的起点在定滑轮上。 答案:如图 组装滑轮组的方法: 要正确组装滑轮组,首先要根据题意算出承担物重的绳子的股数n,然后再根据“奇动偶定”的原则组装滑轮组,即当n为奇数时,绳子的起始端系在动滑轮上,当n为偶数时,绳子的起始端系在定滑轮上。

两步组装滑轮组

两步组装滑轮组 尹怀启杨仕明 第一步确定n 即绳子的段数 一般有以下四种情况: 1. 不计摩擦和动滑轮重的理想滑轮组。 G 1 绳子的段数用公式 n 确定(由F G 推导)。F 表示绳自由端的拉力, G 表示物重。 F n 说明:当按如图所示使用滑轮组时,滑轮组需要克服的阻力是摩擦力 f ,而不是物重 G ,这时公式变为 f n = F 例1.小刚最多能施加 500N 的拉力,他要提起1600N 的物体,请你帮他设计一个滑轮组 (不计动滑轮重及摩 擦)。 分析 因为 F 1 G , n G 1600N 一 所以 n = 3.2。 F 500N n 值只入不舍,所以 n 至少取4段。 2. 不计摩擦但考虑动滑轮重的滑轮组。 G + G 动 此时n 用公式n 确定(由F F 上题中,若滑轮组中动滑轮总重为 40N (不计摩擦),则 同理,n 至少取4段。 3. 考虑摩擦和动滑轮重的非理想滑轮组。 例2. 一个滑轮组的机械效率为 80%,对它施加31.25N 向下的拉力,能将 100N 的物体匀速提起,滑轮组绳 子吊着物体的段数和定滑轮的个数是( ) A. 3段,2个 B. 4 段, 1个 C. 4段,2个 D. 5 段, 3个 G 100N =4 (段)。 分析 n - F 80% X 3125N 推导)。 G 动为滑轮组中动滑轮的总重力。 1600 N 40N 500N 二 328 此时n 用公式n =—确定(由 n F W _ Gh _ Gh W 总 Fs Fnh 总、 G Fn 推导)。

4. 无论是理想还是非理想滑轮组,若知道绳自由端移动的距离 、s v绳 (或移动的速度v物),n皆可用公式n (或n )确定。 h v物 钩码重G(N)钩码升高的距离 h(m) 弹簧测力计的示 数F(N) 绳自由端移动的 距离s(m) 2.10.10 1.00.30 八丄l s 0.30m 小心、 分析n 3 (段) h 010 m 第二步绕绳 利用“偶定奇动”原则。即“若n是偶数,绳始端连接在定滑轮的挂钩上;若n是奇数,绳始端连接在动滑轮的挂钩上。” 以例1为例,n=4,是偶数,所以绳始端连接在定滑轮的挂钩上。 具体操作如下: (1)画出定、动滑轮挂钩(无滑轮无绳)。如图①所示; 園固宓 ①②③ (2)绕绳。绳始端连接在定滑轮挂钩上,绕绳的过程中数着绳子段数,数到4时停止,如图②所示; (3)补上滑轮,结束组装。如图③所示。补全后,为了准确起见,应再检验一下绳子的段数。 说明:(1)通常的绕绳方法是先确定动滑轮、定滑轮的个数,再绕绳组装。该法恰相反,它是在确定绳子段数n 以后,再绕绳,最后补上滑轮(需要几个就补几个)。这种方法不需要预先确定滑轮个数,较易接受。 (2)若题中无其它要求,该法组装出的滑轮组是最简装置。如果题目另有要求,如例1中,若小刚站在地面上拉绳,则需要再补上一个定滑轮,如图④所示。 例2中,对滑轮组施加向下的拉力,则定滑轮的个数是2,选(C)。若题目改为拉力向上,则定滑轮个数 是1,选(B )。 s (或移动的速度v绳),物体移动的距离h

组装滑轮组实例解析

组装滑轮组实例解析 例1某物重为5100N,现有一绳最大只能承担1200N,站在地面把重物向上提升。请设计一个滑轮组,并画出组装示意图。 【分析与解答】 (1)确定n。根据题意n= 1200N 5100N=4.2 在这里n不能四舍五入,n 应为5段绳子。 (2)确定动滑轮个数。n=5为奇数,则动滑轮的个数为 21- n= 21- 5=2(个)。 (3)确定定滑轮个数。“一动配一定,偶数减一定。” n=5为奇数,定滑轮应为2个。但又根据题意,站在地面把重物和向上提升,需要改变施力的方向,即:“变向加一定”。则应在2个的基础上再加上一个,即定滑轮的个数这时应取3个。 (4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示: 例2某物重为5100N,现有一绳最大只能承担1200N,站在楼上把重物向上提升。请设计一个滑轮组,并画出组装示意图。 【分析与解答】

(1)n= 1200N 5100N≈5 (2)动滑轮个数: 21- n= 21- 5=2(个) (3)定滑轮个数:n=5为奇数,不变向。即:“一动配一定”。定滑轮个数为2(个)。 (4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示: 例3不计轮重,绳子及摩擦力,不改变施力方向,把物体从地面向上提升,要求拉力是物重的 6 1。请设计一个滑轮组,并作出组装示意图。【分析与解答】 (1)设拉力为F,物重为G,在不计滑轮重、不计摩擦及绳重时,F= n 1G。 由题意可知F= 6 1G。则n=6。 (2)动滑轮的个数为: 2 6=3(个)。 (3)定滑轮的个数:不变向,且n=6为偶数,“偶数减一定”。即:3-1=2(个) (4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=6为偶数,绳子的起始点应从定滑轮的挂钩上开始,经动滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示:

滑轮组专项练习

组装滑轮组的要领 1、确定“n ”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 (1)、当n 为偶数时,动滑轮的个数是:2n (2)、当n 为奇数时,动滑轮的个数是:21-n 3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。” (1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n 为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 (2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。 确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。 (1)当n 为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 (2)当n 为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 例 题 例1某物重为5100N ,现有一绳最大只能承担1200N ,站在地面把重物向上提升。请设计一个滑轮组,并画出组装示意图。 【分析与解答】 (1)确定n 。根据题意n= 1200N 5100N =4.2 在这里n 不能四舍五入,而是全部“入” 应为5段绳子。 (2)确定动滑轮个数。n=5为奇数,则动滑轮的个数为2 1-n =21-5=2(个)。 (3)确定定滑轮个数。“一动配一定,偶数减一定。” n=5为奇数,定滑轮应 为2个。但又根据题意,站在地面把重物和向上提升,需要改变施力的方向, 即:“变向加一定”。则应在2个的基础上再加上一个,即定滑轮的个数这时应取3个。 (4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示: 例2某物重为5100N ,现有一绳最大只能承担1200N ,站在楼上把重物向上提升。请设计一个滑轮组,并画出组装示意图。 【分析与解答】 (1)n=1200N 5100N ≈5

滑轮组的省力情况

滑轮组的省力情况: 使用滑轮组时,滑轮组由几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是物重的几分之一。 滑轮组由几股绳子承担物重: 有几股绳与动滑轮相连,承担物重的绳子的股数n 就是几,而重物上升的高度h与绳子自由端移动的距离s的关系是:s=nh。如图:在动、定滑轮之间画一条线,将它们分开,只算在动滑轮上的绳子的股数。 例1如图甲、乙滑轮组装置,所有摩擦不计,分别用F1、F2竖直匀速拉动重物G,已知每个滑轮重力为G/2,则力F1和F2之比为( ) A.1:1B.3:2C.2:3D.3:4 解析:当考虑动滑轮的重力,不计摩擦时,F=,由图中滑轮组的绕线方法可知:F1=。 答案:C 滑轮组省力情况的判断 1.滑轮组竖放:若不考虑动滑轮自重以及绳、轮摩擦,滑轮组用几股绳子吊着物体,提起物体所用的动力就是物重的几分之一,即;若考虑动滑轮自重,但忽略摩擦,此式变为F拉= 。用“连动法”,弄清直接与动滑轮连接的绳子的根数n,在图甲中我们以重

物和动滑轮为研究对象,n=4,有四根绳子承担动滑轮及重物,所以用力。同理,分析乙图可知,提起重物及动滑轮的。 2.滑轮组横放:在不考虑绳、轮摩擦时,滑轮组用几股绳拉着物体做匀速直线运动,拉力大小就是物体所受摩擦力的几分之一,即:。 例1同一物体沿相同的水平地面被匀速移动,如下图所示,托力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( ) A.F甲F乙>F丙 C.F甲>F乙=F丙 D.F甲=F乙>F丙 解析:三种情况下物体与地面的摩擦都相等为f,甲是定滑轮,F甲=f,乙是动滑轮,,丙是滑轮组,,即,选B。 例2如图甲所示,物体4在拉力F的作用下做匀速直线运动,弹簧测力计的示数是5N,那么拉力,为_____N,物体A与地面间的摩擦力为_____N。 解析:本题动滑轮的动力施加在转轴上,是一种费力的用法,其实质是动力臂是阻力臂一半的杠杆,要费力,其杠杆示意图如图所示。 答案:10 5 点拨:此题的图可以旋转90。与常见的动滑轮对比。

初中物理:如何组装滑轮组(人教版)(可编辑修改word版)

组装滑轮组的技巧 初中物理教材中,简单滑轮组的组装问题,是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求,设计与组装滑 轮组的方法很多。利用口诀:“奇动偶定;一动配一定;偶数减一定;变向加一定。”去解决这一问题,可以使学 生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。 1、根据题意确定由多少段绳子(n)承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 (1)当n 为偶数时,动滑轮的个数是:n/2 (2)当n 为奇数时,动滑轮的个数是:n-1/2 3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。” (1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当 n 为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 (2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。 确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。 (1)当n 为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 (2)当n 为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 (3) 绳子段 数n 2 3 4 5 6 动滑轮 个数 1 1 2 2 3 定滑轮个数不 变 向 0 1 1 2 2 变 向 1 2 2 3 3 示意图 一、组装滑轮组实例解析 例1 某物重为5100N,现有一绳最大只能承担1200N,站在地面把重物向上提升。请设计一个滑轮组,并画出组装示意图。【分析与解答】 5100N (1)确定n。根据题意n= =4.2 在这里n 不能四舍五入,n 应为5 段绳子。 1200N

巧记组装滑轮组“口诀”

巧记“口诀”组装滑轮组 初中物理教材中,简单滑轮组的组装问题,是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求,设计与组装滑轮组的方法很多。利用口诀:“奇动偶定;一动配一定;偶数减一定;变向加一定。”去解决这一问题,可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。 一、滑轮组的结构特点分析 1、基本结构:定滑轮、动滑轮、绳子。 2、装配结构分析:特点承担动滑轮的绳子段数设为“n”,装配结构如下表所示。 公式:已知动滑轮个数,求最大省力效果G=nF x动为动滑轮数, n为拉力放大倍数,x定为定滑轮数 n= 2x动+1 不改变方向时:x定=x动,改变方向时:x定=x动+1 一般省力效果则为:n=2x动 不变向时:X定=x动-1 ,变向时:x定=x动

二、组装滑轮组的要领 1、确定“n ”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 (1)、当n 为偶数时,动滑轮的个数是: 2n (2)、当n 为奇数时,动滑轮的个数是:2 1 -n 3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。” (1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n 为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 (2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。 确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。 (1)当n 为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 (2)当n 为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 三、组装滑轮组实例解析 例1某物重为5100N ,现有一绳最大只能承担1200N ,站在地面把重物向上提升。请设计 一个滑轮组,并画出组装示意图。 【分析与解答】 (1)确定n 。根据题意n= 1200N 5100N =4.2 在这里n 不能四舍五入,n 应为5段绳子。 (2)确定动滑轮个数。n=5为奇数,则动滑轮的个数为2 1-n =21 -5=2(个)。 (3)确定定滑轮个数。“一动配一定,偶数减一定。” n=5为奇数,定滑轮应为2个。但又 根据题意,站在地面把重物和向上提升,需要改变施力的方向,即:“变向加一定”。则应在2个的基础上再加上一个,即定滑轮的个数这时应取3个。 (4)组装滑轮组。按“奇动偶定”,确定绳子的起始点。n=5为奇数,绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始,经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示:

滑轮组省力的奥秘

滑轮组省力的奥秘 奉化市实验小学 604班邓博元 “大吊机,真厉害,轻轻的一吊就起来”我从小听着这首歌长大。可是我一直不知道吊机为什么那么厉害。知道六年级,我才明白,这都是滑轮组的功劳。可是,我又有了新的问题:吊机利用的滑轮组是怎么省力的呢?今天,我就是想要搞清楚滑轮组省力的奥秘。 要搞清楚滑轮组省力的奥秘,首先得搞清楚他省力的原理。我曾经听说过,滑轮组是省力不省功的。我查到了计算滑轮组功的公式:W=F*S(功=物体的重量*移动的长度(即绳长))。我们知道,提升一个物体所作的功是恒定的。我发现,一个滑轮组所需要的绳子的长度比直接提升物体的绳长要长的多。由此,我推理出:因为在计算功的时候,也要乘上绳长(S),所以,在绳长增长的情况下,因为功(W)恒定,需要承受的力(F)就相应减少了。滑轮组也就是这么省力的。 那滑轮组到底是怎么省力的呢?也和上面的公式有关:W=S*F。假设功(W)=4,物体的重量(F)和绳长(S)都等于2,假设绳长增加两倍,为4,那么4÷4=1,与原来的重量少了一半。因此,我推导出了另一个公式:W=(F÷N)*(S*N),就是说长度长了几倍,重量就少几倍。我查了资

料,又补充了一点:要是通过动滑轮的绳长才算。就拿最简单的一个例子来说,一个包括一个定滑轮和一个动滑轮的最简单的滑轮组: 来说,通过动滑轮的长度相当于原来的两倍,所以省力的范围就是2倍W=(F÷2)*(S*2)。 综上所述,我得出了结论:滑轮组的省力与绳长有关。 其实,滑轮的用处不仅仅在于省力,也可用于改变方向。我只是研究了他的一部分。滑轮组那神秘的大门仍没有被我打开。在滑轮乃至杠杆乃至力学的海洋里,还有许多东西待我去发现

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