初中物理滑轮专题

滑轮分动滑轮和定滑轮,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：相当于等臂杠杆③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向.④说明：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S(或速度vF)=重物移动的距离h(或速度vG)2、动滑轮：①定义：轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮.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.说明：理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=1/2G；s=2h3、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/nG；s=nh只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1/n(G物+G动)；s=nh说明：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.单从动，双从定，从里向外绕，一个滑轮组只能绕一个钩子，要么是动滑轮上的钩子，要么是定滑轮的钩子。从钩子上出来以后的绳子一定是从滑轮的槽里绕出来。若要改变力的方向，n段绳子需要用n个滑轮；只省力，不改变力的方向，n段绳子需要（n-1）滑轮；定滑轮和动滑轮的个数最多相差1个；接线方法：奇数根绳子从动滑轮开始接线，偶数根绳子从定滑轮开始接线。奇动：指的是当动滑轮上的绳子段数为奇数时,绳子的起始端在动滑轮上偶定：指的是当动滑轮上的绳子段数为偶数时,绳子的起始端在定滑轮上.首先根据题意确定承担物重的绳子股数n，若n为偶数，那么绳子的起始端应系在定滑轮上，即要从定滑轮绕起；若n为奇数，则绳子的起始端应系在动滑轮上，即要从动滑轮绕起．在计算承担重物的绳子股数n时，也可以根据n(s是绳子自由端移动的距离，h是重物升高的高度)进行确定．若绳子的固定端固定在动滑轮框上，则n为奇数，并且有n=2×动滑轮个数+1；若绳子的固定端固定在定滑轮框上，则n为偶数，并且有n=2×动滑轮个数；从而可确定动滑轮个数．当n为偶数时，若改变力的方向，则定滑轮和动滑轮个数相等；若不改变力的方向，则定滑轮比动滑轮个数少1．当n为奇数时，若改变力的方向，则定滑轮比动滑轮个数多1；若不改变力的方向，则定滑轮和动滑轮的个数相等．给滑轮组绕线时，每个滑轮上只能绕线一次，并且在动滑轮和定滑轮之间依次绕过，所以动滑轮和定滑轮的个数相差不会超过1．W=FS，做的功不变，力越大，距离越小，时间一定，S=vt，则v越小如图所示，用四个滑轮组分别提起重力为G的物体。如果不计摩擦和动滑轮的重力，那么拉绳子的四个力F1、F2、F3、F4的大小分别是（）A..G/2、G/3、G/4、G/3B.G/3、G/3、G/4、G/4C.G/2、G/2、G/3、G/3D.G/2、G/2、G/4、G/2例1．设计一个滑轮组，人利用这个滑轮组站在地面上向下用力提起重1100N的物体，绳子能承受的最大拉力是250N，请画出你设计的滑轮组（不计摩擦和滑轮重）．分析与解：由题目已知条件，可得承担物重所需的绳子的股数（股），绳子的股数必须为整数，因此取n=5，所需动滑轮个数为2.n为奇数，由组装原则“奇动偶定”可知，绳子的固定端应系在动滑轮的框上，所需定滑轮个数只能为2或3，由此可设计出如图1甲、乙所示的滑轮组.图1图1甲中的拉力方向是向上的，不符合“人利用这个滑轮组站在地面上向下用力提起重物”的条件，所以是错误的．设计的滑轮组如图1乙所示．例2．重为500N的小军，想设计一个使用滑轮个数最少的滑轮组，站在地面上将质量为180kg的重物提升到3楼，使用的绳子能承受的最大拉力为650N（不计滑轮重、绳重及摩擦，取g=10N/kg）．请你帮小军设计符合上述要求的滑轮组，只需画出滑轮组及绕法即可．分析与解：同学们易根据绳子能承受的最大拉力为F大=650N来进行判断，n=，作出如图2所示的滑轮组装置，此时忽略了小军的体重只有500N的条件．当绳子的股数n=3时，拉力F=N，大于小军的体重，小军所能施加的竖直向下的拉力最大为500N，因此最大拉力F只能为500N．那么n=，根据“奇动偶定”的原则可知，小军站在地面上向下拉，应采用两个定滑轮和两个动滑轮绕制成的滑轮组（如图3所示）．图2图3图4