(1)根据要求确定动滑轮上绳的段数。
(2)根据绳的段数,确定动滑轮的个数:一个动滑轮可拉2段绳,还能改变用力方向;但也可以拉三段绳,但就不能改变用力方向了。
设想如果需要n段绳(n为偶数)那么就需要
nn个动滑轮和个定滑轮。穿绳组装时,22绳的固定端要固定在滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”),若不改变力的方向,还可少用一个定滑轮,即(n1)个定滑轮。 2n1如果n为奇数,则需要个动滑轮和同样数目的定滑轮,穿绳时,绳的固定端要拴
2n1个定滑轮。 2在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”),这不能改变用力方向,如果还想改变用力方向,就应再加一个定滑轮,即
上述方法叫“奇动偶定”。
【典型例题】
例1. 如图1所示,若力
,拉力功率
,机械效率。
,当
,求此时拉
例2. 用一只重为(则拉力是_________。
图1
的滑轮按图2中甲、乙、丙三种方式分别匀速提升重为G的物体
,
,不计摩擦),所用拉力分别为F1、F2、F3装置的机械效率分别为
从大到小的顺序是_________,机械效率
从高到低的顺序
图2
例3. 如图3所示,在水平动力F的作用下,使物体m沿水平地面匀速直线运动,若滑轮与绳子质量及摩擦不计,已知物体m与地面间的摩擦力为10N,物体m运动的速度为2m/s。
那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小,下列说法中正确的是( )
图3
A. 拉力F的大小为20N B. 拉力F的大小为5N C. 拉力的功率P的大小为20W D. 拉力的功率P的大小为10W
例4. 如图6所示,滑轮自身重力和摩擦不计,请按题中所给的F与G的关系要求,在图中用笔画线代替绳子将滑轮组绕好。
图6
练习题1. 如图1所示的两个滑轮中:
图1
A是_________滑轮,B是__________滑轮,它们组合在一起构成一个__________,使用它可以_________,还可以__________________________。若图中的每个滑轮重均为2N,在绳的自由端用20N的力F可以将重_________N的物体匀速提起(不计摩擦)
2. 如图2(甲)所示的滑轮中的__________相当于杠杆的动力臂,若F=25N,不计动滑轮重及摩擦,G=________N。如图(乙)所示的滑轮中的_________相当于杠杆的动力臂;若物体重力G=25N,则F=_________N(不计摩擦)
图2
3. 是非题:
(1)使用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组只能省一半力。( )
(2)使用由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,若竖直向下用力提起重物,则所用的拉力只能是物体和动滑轮总重的四分之一。(不计摩擦)( )
4. 如图3所示的滑轮是________滑轮,若弹簧秤示数为150N,滑轮重30N,则物体重_________N。
图3
5. 用如图4所示的滑轮组提起重物,若不计摩擦和滑轮重,所用的拉力是物重的_________。如果把重物提高1m,绳子的自由端向上移动的距离是_________。
图4
6. 用图5中所示的滑轮组拉动物体A时,怎样绕线最省力?画出绕线图。
图5
7. 如图6所示,重50N的物体A在拉力F作用下,沿水平向右方向做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N,试求拉力F的大小及物体A受到的摩擦力的大小。
图6
8. 一个工人用动滑轮提起货物,它对绳端的力是120牛,如果物体升高5米,这个工人做功是多少?
9. 用弹簧测力计沿斜面拉着重为20牛的物体匀速向上移动3米,上升的高度是1米,测力计的示数是10牛,求:(1)有用功、总功、额外功各是多少?(2)斜面的机械效率是多少?
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