滑轮.滑轮组公式.计算题
1?货物上升的速度的公式
V 绳
v —— 即货物上升的速度为绳子速度的 n 分之一,n 是指绕过动滑轮的绳子根数。 n
2.关于滑轮组的一些公式(并告诉我字母是代表什么)
P Fv 即拉力的功率等于拉力大小与绳子移动速度的乘积。 和N 之间的进率是多少
1kg 9.8N
10N
即:g 9.8N/kg 10N/kg 意思是1kg 的物体受到地球的引力为, 粗略计算时为10N 。
另附:
1. 关于“设计滑轮组”的典型例题
例一条绳子最多能承受 1000N 的拉力?请设计一个滑轮组 ,用这条绳子吊起 3300牛的 重物,画出滑轮组安装示意图?(动滑轮重及摩擦不计)
分析与解答:在处理这类问题时,首先要计算出承担物重的绳子
=2
段数打,即“「注意打取整数,若计算出卞是小数,都采用“入” 的办法.例如:本题中的 ,则’应取4,不能按四舍五入去处 理.然后,根据吃的数值及所需的拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个 数及绕线方法?如果不要求改变用力方向,则只需要用一个定滑轮, 绕线如图13-3-3 (甲);如果要改变用力方向,则需要两个定滑轮, 绕线如图13-3-3乙).
滑轮的计算题基础内容
n 是指绕过动滑轮的绳子根数
W 有 G 物h
G 物h G
物
W 总 F 拉s
F 拉nh
nF 拉
n 是指绕过动滑轮的绳子根数
G 动 G 物
n
甲乙
图 13-3-3
2?关于“用滑轮组水平地拉汽车”的典型例题
例 用图13-3-4中所示的滑轮阻,将陷在泥地中的汽车拉出?若拉力 F 为900N ,当匀
速拉绳前进3m 时,汽车受到泥地的阻力是多大汽车前进了多少
m (不计机械自身摩擦)
已知:匸=2二匸求:「订'
分析:滑轮组水平放置与竖直放置时有所不同 ,主要体现在阻力的表现形式,滑轮组竖直
放置时,阻力表现为物体与动滑轮总重;而水平放置时 ,阻力体现为地面对物体的摩擦?动力
据图13-3-4可知
/ ■诃.3X900N-2700N
= s = 3M = M
由公式 5 = ?;J 变形可得 、
-
答:汽车受到泥地的阻力是
2700N ,汽车前进了 1m .
3?关于“根据滑轮组的绕线计算拉力”的典型例题
与阻力的关系可写成:
的关系是:5 =
F
解:由公式 ■-变形得「
例如右图所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为
的拉力分别为7 一 5 一一,不计滑轮本身的重和摩擦.
分析:判断使用滑轮组时所用的力F的大小,关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体,
即有几段绳子承担物体的重,不能根据动滑轮的个数来判断省力的大小,也不能根据滑轮的总数来判断省力的大小.①在图A中,有三段绳子拉着物体,“,②在图B中,有
四段绳子拉着物体二一’,③在图C中,有五段绳子拉着物体,I 一 ' 答案:码-O□,骂-Gfd
4?关于“在滑轮组中求物体运动速度”的典型例题
例如图所示,不计滑轮重力及摩擦,当绳子在恒力F的作用下以2二]/左的速度匀速
向下运动时,重物G的速度为().
A. I m/ S
B. 2m/ s
C. 4 m/吕
D. 8 E/ 呂
分析:由于绳的自由端,动滑轮及重物C同时运动,因此求速度的问题就转化为求解各物体的移动距离的问题.
从图中可知,滑轮A是定滑轮,在相等时间内,绳的自由端移动的距离与滑轮B的转轴移动的距离相等,即'-:|、滑轮B为动滑轮,在相等时间内,绳自由端移动的距离
是滑轮的轴移动的二倍?即' J :耳,由此可知[…坪即物体移动的速度
是恒力F的作用点移动的速度的2倍,物体速度为4:】1/三.
G的相同重物,在A端所用
B C
答案:C
5?关于“滑轮组的计算题”的典型例题
例如图所示,用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进,在绳的端点A的作用力
N,重物与地面间的摩擦力 -为多大将重物移动的距离为 5 =;米,绳端A移动的距离为多少不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦
分析:由图中可见对于滑轮组,右测为定滑轮,左侧直接拉物体的是动滑轮,与此动滑轮连接的绳子段数有三段,每段绳子的拉力是F,所以动滑轮拉物体力'.对被拉物
体再进行受力分析可知,重物在水平方向上受到滑轮组对它的拉力和地面的摩擦力,又由于重物沿水平面匀速运动,因此摩擦力与拉力大小相等. 所以,滑轮对重物的作用力大小等于
重物所受地面对它的摩擦力. "将重物技动1门,与动滑轮连接的三段绳子的
端点都应当移动1 □,所以绳端A移动的距离应为3门.
解题: 已知: F = 300 m , s = lro.
求:-■和-
解:动滑轮拉物体的力「,由二力平衡条件可知:
答案:,N、-- 口
6?关于“滑轮与杠杆相结合”的典型例题
例如图所示---,重物匚- N,要使装置平衡,需要多大的拉力
分析:这个装置是由滑轮和杠杆构成的机械组合,这里关键是确定滑轮是定滑轮还是动
滑轮,在这图中可以看到杠杆A端所受拉力通过滑轮是由两段绳子所承担的,因此该滑轮应是动滑轮,然后根据杠杆的平衡条件可求出.
解题:已知?.盘0 = 5E0, 4 ?00牛顿
求:F
解:根据? ’i厂I 一有
^■04 =G^OS
国■=?? 1-17=——x500N = 100K 5OB
由于动滑轮省-半力.
F = = 100N/2= 50
答:为使装置平衡需要50N的拉力.
7综合练习
1、一人用如图18所示.的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体,此时人对绳的拉力为
牛,不计绳重和摩擦?求:
(1) 滑轮组的机械效率.
(2) 如果人的体重为600牛,那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛
2、有一斜面长L=8米,高h=2米,把质量m=200千克的物体沿斜面拉到顶端。若受到阻力是物重的倍,求斜面的机械效率。
3 .用如图所示的滑轮组提升G i= 600N的重物,在重物匀速上升2m的过程中,拉力F i所
做的功是1500J。忽略摩擦和绳重。求:
W 有用;
h
;
G 2= 1200N 的重物,使G 2以s 的速度匀速升高时,所用拉力 功率。
4.用如图所示的滑轮提升重X 103N 的货物A ,使A 在2s 内匀速升高2m 。如果拉力F 的功率P = 5kW ,忽略绳重和轴摩擦。(1)求:拉力F 在2s 内做的功和滑轮的机械效率 h o ⑵ 若用此滑轮匀速提升物体 B 时的机械效率h /= 80%,求物体B 受到的重力G B o
5 ?工人利用滑轮组按照如图所示的方式提升货箱。工人的体重为 G 人=800N 。提升第一个
货箱时,工人用F o = 500N 的竖直向下的力拉绳时, 没有提起货箱。 工人用F i = 600N 的竖直 向下的力拉绳时,货箱恰能以 s 的速度匀速上升。此时工人提升货箱的效率为 %。第二个货 箱比第一个货箱重500N ,工人仍能提起第二个货箱以 s 的速度匀速上升。求:
⑴第一个货箱未被拉动时,水平地面对货箱的支持力; ⑵工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小。
6.如图11-86所示,一个工人用滑轮组提起 1200 N 的货物,所用的拉力是 500N ,绳的自由端在5 s 内被
拉下3m 。求拉力的功率和机械效率.
⑴滑轮组做的有用功 ⑵滑轮组的机械效率 ⑶若用此滑轮组提升
F 2的