滑轮相关的受力分析.
定滑轮动滑轮受力分析

定滑轮动滑轮受力分析一、定滑轮受力分析定滑轮是固定在某一位置,不随物体运动的滑轮。
当物体通过定滑轮提升时,定滑轮只起到改变力的方向的作用,不改变力的大小。
因此,定滑轮的受力分析相对简单。
(1)物体对定滑轮的作用力:物体通过绳子与定滑轮连接,物体对定滑轮的作用力等于物体的重力。
(2)绳子对定滑轮的作用力:绳子对定滑轮的作用力等于物体的重力,方向与物体对定滑轮的作用力相反。
(3)定滑轮对绳子作用力:定滑轮对绳子作用力等于物体的重力,方向与绳子对定滑轮的作用力相反。
2. 定滑轮受力分析的计算方法:(1)确定物体对定滑轮的作用力,即物体的重力。
(2)根据牛顿第三定律,确定绳子对定滑轮的作用力,即物体的重力。
(3)确定定滑轮对绳子作用力,即物体的重力。
二、动滑轮受力分析动滑轮是随物体运动的滑轮。
当物体通过动滑轮提升时,动滑轮不仅改变力的方向,还能改变力的大小。
因此,动滑轮的受力分析相对复杂。
(1)物体对动滑轮的作用力:物体通过绳子与动滑轮连接,物体对动滑轮的作用力等于物体的重力。
(2)绳子对动滑轮的作用力:绳子对动滑轮的作用力等于物体的重力,方向与物体对动滑轮的作用力相反。
(3)动滑轮对绳子作用力:动滑轮对绳子作用力等于物体的重力,方向与绳子对动滑轮的作用力相反。
2. 动滑轮受力分析的计算方法:(1)确定物体对动滑轮的作用力,即物体的重力。
(2)根据牛顿第三定律,确定绳子对动滑轮的作用力,即物体的重力。
(3)确定动滑轮对绳子作用力,即物体的重力。
3. 动滑轮受力分析的特殊情况:(1)当绳子与动滑轮的连接点位于动滑轮的轴心时,动滑轮的受力分析可以简化为定滑轮的受力分析。
(2)当绳子与动滑轮的连接点偏离动滑轮的轴心时,动滑轮的受力分析需要考虑绳子的张力、绳子的弯曲半径等因素。
三、定滑轮与动滑轮的受力分析对比1. 受力方向:定滑轮和动滑轮的受力方向相同,均为垂直于绳子的方向。
2. 受力大小:定滑轮和动滑轮的受力大小相同,均为物体的重力。
滑轮组系统受力分析图

滑轮组系统受力分析图1/3受力系统图示分析
(鉴于1/3系统所需拖拽力量较大,而且各部位连接件受力也大,所以尝试1/5系统)
产生的问题:
1.系统虽然绳索能够满足28KN的冲坠受力需求,但是一些器材,比如滑轮有些只标有5KN
左右的受力,所以在例如1/7的系统中几处滑轮如果用5KN的都不会安全。
也就是说只能用O型锁来代替最为妥当。
2.连接固定点的单向自动停制滑轮:以下的标示我不太明白什么意思,不知道是不是能满
足如1/7系统中固定点连接24KN的承受力。
只用作滑轮的工作负荷:2.5 kN x 2 = 5 kN
只用作滑轮的断裂负荷:10kN x 2 = 20 kN
用作自动制停滑轮的工作负荷:2.5 kN
用作自动制停滑轮的断裂负荷:4 kN。
动滑轮受力分析

动滑轮受力分析引言动滑轮是一种常见的机械传动装置,其作用是改变力的方向和大小。
在工程和日常生活中广泛应用,例如起重机、滑车、绳索传动等等。
了解动滑轮的受力分析,能够帮助我们更好地设计和使用这些机械装置。
动滑轮的基本原理动滑轮由滑轮和滑轮轴组成,通常滑轮轴是固定的,而滑轮可以在轴上转动。
当施加力F到滑轮绳索上时,根据牛顿第三定律,滑轮会施加等大反向的力-F到绳索上。
根据滑轮的结构和力的作用原理,我们可以分析滑轮受力的方式。
单滑轮受力分析首先,我们来分析单个滑轮的受力情况。
假设滑轮绳索绕在滑轮上的弧度为θ,施加在绳索上的力为F。
滑轮轴对滑轮施加一个反向力-FA,保持平衡。
根据力的平衡条件,我们有如下方程:F + FA = 0根据滑轮的结构,我们还可以得到如下关系:F = 2T sin(θ/2)其中,T为绳索的张力。
综合以上两个方程,我们可以求解出滑轮轴对滑轮施加的反向力-FA,从而得到滑轮的受力情况。
多滑轮受力分析在实际应用中,我们通常使用多个滑轮组合在一起,形成滑轮系统。
滑轮系统能够提供更大的力乘和力的方向改变。
下面,我们来分析多滑轮受力的情况。
假设滑轮系统由n个滑轮组成,绳索绕在滑轮上的总弧度为θ,施加在绳索上的外力为F。
为了简化问题,我们假设滑轮和滑轮轴的质量可以忽略不计。
根据力的平衡条件,我们有如下方程:F + FA = 0其中,FA为滑轮轴对滑轮的反向力。
根据滑轮的结构和滑轮轴的受力情况,我们还可以得到以下关系:FA = 2F sin(θ/2)根据滑轮系统的性质,我们可以得到以下关系:F = nT sin(θ/2)其中,T为绳索的张力。
综合以上方程,我们可以求解出滑轮轴对滑轮的反向力-FA,从而得到滑轮系统的受力情况。
结论通过对动滑轮的受力分析,我们可以得到滑轮轴对滑轮施加的反向力,进而了解滑轮受力的情况。
在实际应用中,我们可以利用滑轮系统的性质,提供更大的力乘和力的方向改变。
这对于设计和使用机械装置具有重要的意义。
滑轮整体受力分析与分体分析

滑轮整体受力分析与分体分析1. 滑轮整体受力分析1. 滑轮整体受力分析滑轮整体受力分析是一种对滑轮结构整体受力进行分析的方法。
它旨在检测滑轮结构的受力状态,以及滑轮结构的受力特性,以便确定滑轮结构的受力能力。
滑轮整体受力分析可以帮助确定滑轮结构的受力范围,以及滑轮结构的受力特性,从而确定滑轮结构的受力能力。
滑轮整体受力分析的主要步骤包括:确定滑轮结构的受力特性;确定滑轮结构的受力范围;确定滑轮结构的受力能力;确定滑轮结构的受力状态;确定滑轮结构的受力分布。
滑轮整体受力分析可以帮助确定滑轮结构的受力范围,以及滑轮结构的受力特性,从而确定滑轮结构的受力能力。
此外,滑轮整体受力分析还可以帮助确定滑轮结构的受力状态,以及滑轮结构的受力分布,从而确定滑轮结构的受力能力。
2. 滑轮分体分析2. 滑轮分体分析滑轮分体分析是一种分析滑轮的构造,它可以帮助确定滑轮的各个部件的受力情况。
它的基本原理是,将滑轮分解为多个独立的部件,并分析每个部件的受力情况。
首先,需要确定滑轮的各个部件,包括轴承、轮毂、滑轮本体、螺栓和垫圈等。
然后,需要确定每个部件的受力情况,包括轴向力、径向力、摩擦力和弯矩等。
最后,需要根据受力情况来计算滑轮的受力总和,以确定滑轮的受力是否超出其规定的负荷限制。
滑轮分体分析可以帮助确定滑轮的构造,以及滑轮的受力情况,从而帮助优化滑轮的性能。
3. 滑轮受力分析方法滑轮受力分析方法是一种分析滑轮的受力情况的方法。
它分为整体受力分析和分体受力分析两种。
整体受力分析是指对滑轮整体进行受力分析,以确定滑轮的受力情况,以便进行后续设计。
分体受力分析是指对滑轮的每个部分进行受力分析,以确定滑轮的受力情况,以便进行后续设计。
整体受力分析的基本步骤是:首先,确定滑轮的受力情况,包括外力和内力;其次,确定滑轮的受力状态,包括压力、拉力和扭转力;最后,根据受力情况,确定滑轮的设计参数,包括材料、尺寸和颜色等。
分体受力分析的基本步骤是:首先,确定滑轮的每个部分的受力情况,包括外力和内力;其次,确定滑轮每个部分的受力状态,包括压力、拉力和扭转力;最后,根据受力情况,确定滑轮每个部分的设计参数,包括材料、尺寸和颜色等。
滑轮相关地受力分析报告

实用文档滑轮相关的受力分析一.选择题(共7小题)1.(2012•义乌市)如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是()2.如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中,错误的是()3.如图所示滑轮组,所吊的货物重为490N,若将货物拉上去,站在地面上的人的拉力至少为()N(不计滑轮重、绳重及摩擦).N4.如图所示,滑轮组的下面挂一重1200N的木箱A,当拉力F增大到300N时,木箱仍静止在水平地面上,不计滑轮重,此时地面对木箱的支持力是()5.用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物,不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力,拉力F为()6.如图所示,图中的甲、乙两个物体处于静止状态.甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,质量之比m甲:m乙=4:5,且乙的质量为500g.若不计绳重、轮重和摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()7.如图所示,物体A重80N,物体B重72N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力,拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,则此时拉力F及3s内拉力F所做的功W分别是(已知动滑轮重18N,绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计)()二.填空题(共9小题)8.如图所示,长木板B放在粗糙水平面上,物块A放在长木板B上,细绳拴在A上,跨过定滑轮后又拴在B上.已知A的质量为2kg,B的质量为1kg.A、B之间的摩擦力为A重的0.2倍,现在B上施加一个大小为F=17N的水平拉力,恰好能使B向右匀速运动.由此可知长木板B的上表面受到的摩擦力大小为_________N,方向水平向_________,下表面受到的摩擦力大小为_________N.9.如图所示装置中,长木板甲重20N,物体乙重10N.甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连,当水平方向的拉力F的大小为6N时,长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s,向左做匀速直线运动.不计滑轮处摩擦,绳子拉物体乙的功率是_________W.10.如图所示,重为500N的某人站在重为350N的木板上,木板成水平状态,整个装置在空中保持静止,每个滑轮自重为50N,不计摩擦和绳重,则人对木板的压力大小为_________N.11.如图所示,质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上,木板可以绕B端上下转动,OA=2OB.要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力为_________N,人对木板AB的压力为_________N(摩擦阻力不计).12.(2009•北京)如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1.当物体A有的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2.已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N,N1:N2=13:12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则物体A所受重力为_________N.13.如图所示,物体甲重12牛.乙重10牛,不计滑轮重时,则A点受到的力是_________牛,B点受到的力是_________牛,物体甲对地面的压力是_________牛.14.如图所示,OB:OA=1:2,物体甲重30N,动滑轮重9N,杠杆重、绳重、绳和滑轮之间的摩擦不计,人需要_________N的力可以拉动物体甲匀速上升.15.如图所示,是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计.当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为_________N;若工作台从距地面10m高处升到20m高处,工人师傅最少需要做_________J的功.(取g=10N/kg)16.如图,体重500N的人站在吊篮中,吊篮重力G=700N.要将吊篮匀速吊起,不计滑轮、绳重及摩擦.人至少要用_________N的力拉绳.三.解答题(共4小题)17.如图所示,用力F拉400 N的物体在水平地面上做匀速直线运动,重物以10 cm/s的速度移动,物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍,若不计滑轮的重及滑轮与绳的摩擦.(1)弹簧秤的示数为多大?拉力的功率为多大?(2)若考虑滑轮的重及滑轮与绳的摩擦,实际拉绳子的力为32 N,则滑轮组的机械效率为多大?18.用如图所示的滑轮组从15m深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N,问:(1)该物体所受的重力为多少牛?(2)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦及滑轮重)(3)物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)19.在如图所示中,物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,如果在物体A上加上一个水平向左的力F拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,2s钟内拉力F移动的路程是多少?若物体A受到的摩擦力是物重的0.1倍,则F最少是多大时才能使物体B静止在空中?若物体B匀速上升,则F最少应为多大?(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)20.如图是一种电梯结构的示意图,电梯厢在电梯井中沿,竖直通道上下运行.钢链的两端分别固定在电梯井顶部的一点和B点,刚时钢链绕过重15000N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E,又跨过电梯井顶部由电动机驱动并带有齿轮的轮轴C,在C和B之间吊起与动滑轮相连的配重D.电梯载重量为10人(1人的质量按60kg计算,取g=10N/kg,忽略摩擦及钢链的质量).请回答:(1)配重的功能是什么?住已知电梯厢重和载重量的情况下,配重的质量最好是多大?(2)当电梯满载匀速上升时,A、B两点受到的拉力各是多大?滑轮相关的受力分析参考答案与试题解析一.选择题(共7小题)1.(2012•义乌市)如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是()2.如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中,错误的是()(F==((3.如图所示滑轮组,所吊的货物重为490N,若将货物拉上去,站在地面上的人的拉力至少为()N(不计滑轮重、绳重及摩擦).N4.如图所示,滑轮组的下面挂一重1200N的木箱A,当拉力F增大到300N时,木箱仍静止在水平地面上,不计滑轮重,此时地面对木箱的支持力是()F=FF=5.用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物,不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力,拉力F为()G=×F×F=6.如图所示,图中的甲、乙两个物体处于静止状态.甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,质量之比m甲:m乙=4:5,且乙的质量为500g.若不计绳重、轮重和摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()v=:=:=2×G×7.如图所示,物体A重80N,物体B重72N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力,拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,则此时拉力F及3s内拉力F所做的功W 分别是(已知动滑轮重18N,绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计)()F=(==二.填空题(共9小题)8.如图所示,长木板B放在粗糙水平面上,物块A放在长木板B上,细绳拴在A上,跨过定滑轮后又拴在B上.已知A的质量为2kg,B的质量为1kg.A、B之间的摩擦力为A重的0.2倍,现在B上施加一个大小为F=17N的水平拉力,恰好能使B向右匀速运动.由此可知长木板B的上表面受到的摩擦力大小为4N,方向水平向左,下表面受到的摩擦力大小为9N.9.如图所示装置中,长木板甲重20N,物体乙重10N.甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连,当水平方向的拉力F的大小为6N时,长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s,向左做匀速直线运动.不计滑轮处摩擦,绳子拉物体乙的功率是6W.P=10.如图所示,重为500N的某人站在重为350N的木板上,木板成水平状态,整个装置在空中保持静止,每个滑轮自重为50N,不计摩擦和绳重,则人对木板的压力大小为300N.11.如图所示,质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上,木板可以绕B端上下转动,OA=2OB.要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力为150N,人对木板AB的压力为450N(摩擦阻力不计).===150N12.(2009•北京)如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1.当物体A有的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2.已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N,N1:N2=13:12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则物体A所受重力为640N.﹣﹣13.如图所示,物体甲重12牛.乙重10牛,不计滑轮重时,则A点受到的力是5牛,B点受到的力是10牛,物体甲对地面的压力是7牛.F=G=14.如图所示,OB:OA=1:2,物体甲重30N,动滑轮重9N,杠杆重、绳重、绳和滑轮之间的摩擦不计,人需要23N的力可以拉动物体甲匀速上升.=×(=15.如图所示,是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计.当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为300N;若工作台从距地面10m高处升到20m高处,工人师傅最少需要做9000J的功.(取g=10N/kg)GG=×16.如图,体重500N的人站在吊篮中,吊篮重力G=700N.要将吊篮匀速吊起,不计滑轮、绳重及摩擦.人至少要用400N的力拉绳.F=((三.解答题(共4小题)17.如图所示,用力F拉400 N的物体在水平地面上做匀速直线运动,重物以10 cm/s的速度移动,物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍,若不计滑轮的重及滑轮与绳的摩擦.(1)弹簧秤的示数为多大?拉力的功率为多大?(2)若考虑滑轮的重及滑轮与绳的摩擦,实际拉绳子的力为32 N,则滑轮组的机械效率为多大?)弹簧测力计的示数即绳子末端的拉力=拉力的功率18.用如图所示的滑轮组从15m深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N,问:(1)该物体所受的重力为多少牛?(2)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦及滑轮重)(3)物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)F=TF=T=×==t==67.5s19.在如图所示中,物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,如果在物体A上加上一个水平向左的力F拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,2s钟内拉力F移动的路程是多少?若物体A受到的摩擦力是物重的0.1倍,则F最少是多大时才能使物体B静止在空中?若物体B匀速上升,则F 最少应为多大?(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)的拉力等于G减去摩擦力等于GG=GGG×20.如图是一种电梯结构的示意图,电梯厢在电梯井中沿,竖直通道上下运行.钢链的两端分别固定在电梯井顶部的一点和B点,刚时钢链绕过重15000N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E,又跨过电梯井顶部由电动机驱动并带有齿轮的轮轴C,在C和B之间吊起与动滑轮相连的配重D.电梯载重量为10人(1人的质量按60kg计算,取g=10N/kg,忽略摩擦及钢链的质量).请回答:(1)配重的功能是什么?住已知电梯厢重和载重量的情况下,配重的质量最好是多大?(2)当电梯满载匀速上升时,A、B两点受到的拉力各是多大?G=15000N+××G=本资料仅限下载者本人学习或教研之用,未经菁优网授权,不得以任何方式传播或用于商业用途。
滑轮组受力分析专题

改变力的方向: 通过滑轮组实 现力的改变方 向满足各种工
作需求
加速或减速运 动:通过滑轮 组实现加速或 减速运动提高
工作效率
平衡装置:利 用滑轮组平衡 装置保持机器
稳定运行
滑轮组在起重机械 中用于提升重物
滑轮组可以改变力 的方向和大小
滑轮组在起重机中 起到省力和减速的 作用
滑轮组在起重机械 中具有广泛的应用 前景
滑轮组中的力平衡是工程实际中常用的理论分析方法对于设计、优化和改进滑轮组 的工作性能具有重要意义。
静摩擦力:滑轮组在静止状态下受到的摩擦力其方向与拉力相反 动摩擦力:滑轮组在运动状态下受到的摩擦力其方向与运动方向相反 摩擦力对滑轮组的影响:摩擦力会导致滑轮组的效率降低同时也会增加滑轮组的磨损
减小摩擦力的方法:通过使用润滑油、减小滑轮组之间的压力、选择合适的滑轮材料等方式可以减小摩擦力
注意事项:力矩分析时需考虑转动轴的位置力矩的方向与转动方向有关
滑轮组中的力平衡是指滑轮组中各力的合力为零即作用在滑轮组上的外力与反作用力 相等保持平衡状态。
滑轮组中的力平衡是分析滑轮组工作原理的基础通过分析力平衡可以确定滑轮组的 输出力和输入力之间的关系。
滑轮组中的力平衡可以通过力的合成和分解的方法进行计算根据滑轮组的组成和运动 状态确定每个滑轮所受的力的大小和方向。
,
汇报人:
CONTENTS
PRT ONE
PRT TWO
滑轮组是由多个滑轮组成的机 械装置
滑轮组可以改变力的方向或大 小
滑轮组广泛应用于各种工程领 域
滑轮组的基本组成包括定滑轮 和动滑轮
定滑轮:滑轮的位置固定不变动力作用于滑轮的边缘改变力的方向
动滑轮:滑轮随重物一起移动动力作用于滑轮的轴上力的大小为重物和滑轮总重的二 分之一
第12讲.提高班.滑轮组受力分析专题.

【例3】 如图所示的装置处于静止, 物重都是 G, 不计滑轮和绳重及摩擦, 使物体匀速上升, 拉力 F 最 小的是( )
2
A 【答案】 B
B
C
D
【例4】 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.
<解析>
一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,可以绕成两根绳和三根绳承担拉力,其中三根绳 为最省力.根据“奇拴动,偶拴定”的原则,绳的固定端接在动滑轮的钩子上.
m/s .
N, 人对地的压力大小为
N.
(2) 若此人竭尽全力拉绳子, 利用此装置最多能拉起 【答案】 (1) 175 325 2 m/s (2) 950
N 的重物.
【例7】 如图所示, 体重为 500N 的人站在高台上提升重物, 使重物以 1m / s 的速度匀 速上升. 已知动滑轮重力为 50N, 被提升重物的重力为 400N. (不计绳重及 绳与滑轮、 滑轮与轴之间的摩擦) 则: 人对地的压力大小为 拉绳子的速度为 【答案】 650 3
4
所以 F 【答案】 C
G人 G吊 G动 5
600N 400N 50N 210N 5
【例9】 体重为 500N 的工人利用此装置把自己和重为 100N 的涂料箱拉到高处. 已知动滑 轮重力为 50N, 筐重力为 130N . 不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦. 求: 人的拉力为多少? 人此时对筐的压力为多少?
1 h 2
滑轮与杠 杆的结合
3. 最后列杠杆平衡方程: FA OA FB OB 1 即: (G物 G动) OA (G人 F支) OB 3
1
一、例题解析
【例1】 如图所示, 用动滑轮拉着一个物块在水平方向运动. 当拉力 F 为 10N 时, 物块恰在水平方向做匀速直线运动, 则物块所受的滑动摩 擦力大小为 N; 当 F 增大到 14N 时, 物块受到的合力大小为 N .(忽略滑轮摩
初中物理滑轮及滑轮组的受力分析

初中物理滑轮及滑轮组的受力分析力学是初二下册物理的重点,也是中考中的难点,除了压强、浮力,滑轮组也是同学们常常出错的知识点,对于有滑轮和滑轮组的题目,应该怎么去受力分析,怎么去求绳子上的拉力呢?没有搞清楚也不要担心,本周的直播导学,导学老师带你一起突破滑轮难点。
听课前,先过一遍知识点~1.定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)2.动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= 1/2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1/2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)3.滑轮组①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= 1/n G 。
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= 1/n (G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)④组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
想要更清晰的去解决这个问题,那么一起来听6月12日晚上7点的这场直播课吧,导学老师带你学习,通过例题进行巩固,保证你学有所获,以下为本场直播的要点:1.明确承重绳概念,一次掌握滑轮组绕绳的作图题;2.整体思想快速求解绳子拉力;3.一句话破解复杂的绳子拉力求解问题。
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滑轮相关的受力分析一.选择题(共7小题)1.(2012•义乌市)如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是()A.弹簧测力计的示数为20牛B.弹簧测力计的示数为0牛C.木板仍向右做匀速直线运动D.小木块将保持静止2.如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中,错误的是()A.绳子自由端受到的拉力大小是100N B.人对地面的压力为400NC.人对地面的压力为250N D.绳子自由端运动速度是0.01m/s3.如图所示滑轮组,所吊的货物重为490N,若将货物拉上去,站在地面上的人的拉力至少为()N(不计滑轮重、绳重及摩擦).A.B.70N C.200N D.180NN4.如图所示,滑轮组的下面挂一重1200N的木箱A,当拉力F增大到300N时,木箱仍静止在水平地面上,不计滑轮重,此时地面对木箱的支持力是()A.1500N B.900N C.600N D.300N5.用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物,不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力,拉力F为()A.25N B.12.5N C.100N D.200N6.如图所示,图中的甲、乙两个物体处于静止状态.甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,质量之比m甲:m乙=4:5,且乙的质量为500g.若不计绳重、轮重和摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()A.滑轮组静止时,甲受力平衡,乙受力不平衡B.甲、乙两个物体的体积比为8:5C.甲的重力为8ND.乙对地面的压力为3N7.如图所示,物体A重80N,物体B重72N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力,拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,则此时拉力F及3s内拉力F所做的功W分别是(已知动滑轮重18N,绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计)()A.F=90N;W=27J B.F=60N;W=54J C.F=30N;W=27J D.F=60N;W=18J二.填空题(共9小题)8.如图所示,长木板B放在粗糙水平面上,物块A放在长木板B上,细绳拴在A上,跨过定滑轮后又拴在B上.已知A的质量为2kg,B的质量为1kg.A、B之间的摩擦力为A重的0.2倍,现在B上施加一个大小为F=17N的水平拉力,恰好能使B向右匀速运动.由此可知长木板B的上表面受到的摩擦力大小为_________N,方向水平向_________,下表面受到的摩擦力大小为_________N.9.如图所示装置中,长木板甲重20N,物体乙重10N.甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连,当水平方向的拉力F的大小为6N时,长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s,向左做匀速直线运动.不计滑轮处摩擦,绳子拉物体乙的功率是_________W.10.如图所示,重为500N的某人站在重为350N的木板上,木板成水平状态,整个装置在空中保持静止,每个滑轮自重为50N,不计摩擦和绳重,则人对木板的压力大小为_________N.11.如图所示,质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上,木板可以绕B端上下转动,OA=2OB.要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力为_________N,人对木板AB的压力为_________N(摩擦阻力不计).12.(2009•北京)如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1.当物体A有的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2.已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N,N1:N2=13:12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则物体A所受重力为_________N.13.如图所示,物体甲重12牛.乙重10牛,不计滑轮重时,则A点受到的力是_________牛,B点受到的力是_________牛,物体甲对地面的压力是_________牛.14.如图所示,OB:OA=1:2,物体甲重30N,动滑轮重9N,杠杆重、绳重、绳和滑轮之间的摩擦不计,人需要_________N的力可以拉动物体甲匀速上升.15.如图所示,是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计.当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为_________N;若工作台从距地面10m高处升到20m高处,工人师傅最少需要做_________J的功.(取g=10N/kg)16.如图,体重500N的人站在吊篮中,吊篮重力G=700N.要将吊篮匀速吊起,不计滑轮、绳重及摩擦.人至少要用_________N的力拉绳.三.解答题(共4小题)17.如图所示,用力F拉400 N的物体在水平地面上做匀速直线运动,重物以10 cm/s的速度移动,物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍,若不计滑轮的重及滑轮与绳的摩擦.(1)弹簧秤的示数为多大?拉力的功率为多大?(2)若考虑滑轮的重及滑轮与绳的摩擦,实际拉绳子的力为32 N,则滑轮组的机械效率为多大?18.用如图所示的滑轮组从15m深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N,问:(1)该物体所受的重力为多少牛?(2)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦及滑轮重)(3)物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)19.在如图所示中,物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,如果在物体A上加上一个水平向左的力F拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,2s钟内拉力F移动的路程是多少?若物体A受到的摩擦力是物重的0.1倍,则F最少是多大时才能使物体B静止在空中?若物体B匀速上升,则F最少应为多大?(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)20.如图是一种电梯结构的示意图,电梯厢在电梯井中沿,竖直通道上下运行.钢链的两端分别固定在电梯井顶部的一点和B点,刚时钢链绕过重15000N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E,又跨过电梯井顶部由电动机驱动并带有齿轮的轮轴C,在C和B之间吊起与动滑轮相连的配重D.电梯载重量为10人(1人的质量按60kg计算,取g=10N/kg,忽略摩擦及钢链的质量).请回答:(1)配重的功能是什么?住已知电梯厢重和载重量的情况下,配重的质量最好是多大?(2)当电梯满载匀速上升时,A、B两点受到的拉力各是多大?滑轮相关的受力分析参考答案与试题解析一.选择题(共7小题)1.(2012•义乌市)如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是()A.弹簧测力计的示数为20牛B.弹簧测力计的示数为0牛C.木板仍向右做匀速直线运动D.小木块将保持静止考点:二力平衡条件的应用;动滑轮拉力的计算。
专题:应用题;图析法。
分析:匀速直线运动的物体受到平衡力作用,则可根据物体处于平衡状态时的滑动摩擦力.滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关.解答:解:当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,木板受到地面和小木块水平向左的摩擦力,由于物体间力的作用是相互的,则小木块受到木板水平向左的摩擦力,又因为滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关,则当把拉力增大到10牛时,由于木块与木板间的压力和接触面的粗糙程度不变,则小木块受到的摩擦力等于弹簧对它的拉力是一对平衡力,因此小木块将保持静止状态.故选D.点评:滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟物体进行加速、减速、匀速都没有关系,跟物体的运动速度大小无关,这点容易忽视.2.如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中,错误的是()A.绳子自由端受到的拉力大小是100N B.人对地面的压力为400NC.人对地面的压力为250N D.绳子自由端运动速度是0.01m/s考点:滑轮组绳子拉力的计算;速度的计算。
分析:A、由图知,承担物重的绳子股数n=2,不计绳重和摩擦,利用F=(G轮+f地)求拉力大小;BC、人对地面的压力等于自己体重减去拉力,据此求压力大小;D、绳子自由端运动速度等于物体移动速度的2倍,据此求出绳子自由端运动速度.解答:解:A、由图知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力F=(G轮+f地)=(20N+200N)=110N,故A错,符合题意;BC、人对地面的压力F压=G﹣F=510N﹣110N=400N,故B正确、C错;D、绳子自由端运动速度v=2×0.02m/s=0.04m/s,故D错.故选ACD.点评:因为是物体水平移动,有用功为克服摩擦力做功,利用好不计绳重和摩擦,拉力F=(G轮+f地),而不是F=(G轮+G物是本题的关键.3.如图所示滑轮组,所吊的货物重为490N,若将货物拉上去,站在地面上的人的拉力至少为()N(不计滑轮重、绳重及摩擦).A.B.70N C.200N D.180N N考点:滑轮组绳子拉力的计算。
专题:计算题。
分析:此题的滑轮组中有三个滑轮,包括:一个定滑轮和两个动滑轮;由于绕过滑轮组的绳子不是同一股,所以他们承担的物重是不同的,需要对各滑轮进行单独处理;分别用绳子自由端的拉力F表示出A、B、C三处绳子的拉力,若货物能被拉上去,那么这三处绳子的拉力之和应该至少等于物重.解答:解:首先将三个滑轮进行单独分析,如图所示:在最下面的动滑轮中:F A=F,F1=2F;(不计滑轮重、绳重和摩擦,下同)在中间的动滑轮中:F B=F2=F1=2F,F3=2F B=4F;在最上面的定滑轮中:F C=F4=F3=4F;因此,绳子A、B、C提供的总拉力为:F总=F A+F B+F C=F+2F+4F=7F;若要提起物体,则需满足:F总≥G,即:F A+F B+F C≥G,∴7F≥490N,即:F≥70N;因此站在地面上的人需要的最小拉力为70N,只有B符合题意;故选B.点评:在解复杂滑轮组的题目时,一定要对各个滑轮进行单独分析.明确复杂滑轮组中,不同绳子的张力不同是区别于简单滑轮组的关键所在(简单滑轮组中只有一根绳子).4.如图所示,滑轮组的下面挂一重1200N的木箱A,当拉力F增大到300N时,木箱仍静止在水平地面上,不计滑轮重,此时地面对木箱的支持力是()A.1500N B.900N C.600N D.300N考点:滑轮组绳子拉力的计算;力的合成与应用。