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1、滑轮及滑轮组1.02. 使用滑轮组要注意几个问题(1) 区分“最方便”和“最省力”的含义。“方便”是指人站在地上用力向下拉绳子，既 省力又方便；而“最省力”是指尽量多地增加动滑轮上相连的绳子的股数。(2) 滑轮组一般是省力的，省力的多少是由吊起(或承担)动滑轮的绳子股数决定的。(3) 设拉力移动距离为s,拉力移动的速度为v,重物上升的高度为h,重物上升的速度为v物，则存在以下关系s=nh,v=nv物，n为动滑轮上绳子的股数。八， 入 一，1(4) 滑轮组绳子的绕法是各种各样的，其绕法也是本节的一个重点。由关系式F= G，当nn为奇数时，绳子在动滑轮上打结开始绕；当n为偶数时，绳子在定滑轮上打结
2、开始绕，也 就是按“奇动偶定”的方法绕绳子。(如下图所示)曲型范例通过动滑 轮有5根例1图中给出两组滑轮组（a）、（b），若它们分别提起同一重物，请画出其中最省 力的一组滑轮组的绕绳方法.（不计滑轮重、绳重及摩擦）（a）（b）（c）精析：“省力”就是在动滑轮个数相同时，尽量采用绳子与动滑轮相连股数较多的方 法；或在动滑轮个数不同时选用动滑轮多的一组，因此，应选用（b）组滑轮组。全解：如图（c）所示点评：本题考查了两个知识点，一是滑轮组的省力多少是由绕过动滑轮的绳子的股数 决定的；二是装配滑轮组。例2.用如图所示滑轮组匀速拉动重1000N的物体A，所用拉力F=100N。绳子自由端移 动速度为0.
3、2m/s.求物体与地面之间的摩擦力f和2秒内物体移动的距离。（不计滑轮重和 轮和轴之间的摩擦）精析：绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离s的关系为s=n s，绳子自由端 移动的速度v也等于物体移动速度v的n倍，即v=nv。全解：设n是动滑轮上绳子的股数，f为物体与水平平面之间的摩擦阻力。1本题中，n=2，由F= f得nf=nF=2X100N=200Nv 0.2m / s ,物体移动的速度v = =0.1m/sn22s内物体移动的距离S =v t=0.1m/sX2s=0.2m.点评：绳子自由端移动的距离、速度与物体移动的距离、速度是同学们容易混淆的问 题，应特别注意。3. 功的原理：使用机械时
4、，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任 何机械都不省功。【说明】功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距 离的机械是没有的。 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以 省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。4. 机械效率.几个概念:定义公式有用功对人们有用的功W有用=GhW -W额外功并非我们需要但又不得不做的功心额W = W -W总功有用功加额外功或动力所做的功额总有用W =W +W =Fs总有用额机械效率有用功和总功的比值Wn=W用 X100%Y
5、总【注意】（1）有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1；（2）机械效率是个没有单位 的物理量。.机械效率的公式：例1:如图所示，物体重都是100 N.当物体处于平衡状态时，拉力孔=N，F2N，F3=N，F4=N.（不计滑轮重和摩擦）如图所示，重物G重40牛，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22牛，则动滑轮的重力是 牛，钩子1受到绳子的拉力为.牛，钩子2受到重物G的拉力为.牛。机械公式斜面W Gh n-有用 = X100%W总FL定滑轮n=有用 = 一 =Fh =n X100%1 W,Fs Fh F动滑轮n=有用 = 一 =wh =?n X100%1 WFS F2h 2F滑轮组n=书用=h
6、=冒X100%1 W,Fs Fnh nF下图就可以用“受力分析法”很好地解决:一根绳子，最多只能承受300牛顿的力，想用它提起1000牛顿的重物，绕成的滑轮组至 少要几股绳子承重？并画出滑轮组的示意图。如图所示，滑轮本身重及摩擦均可忽略不计，若FF2=2 ： 3,则两重物的质量m1与 m2之比是B. 1 : 1D. 3 : 2A. 2 : 3C. 4 ： 9由如图所示，不计滑轮重，不计绳与滑轮间的摩擦，不计轮与轴之间的摩擦，重为30 N的 物体在5 N的拉力F的作用下沿水平方向匀速运动了2 m，则弹簧测力计的示数和物体与 地面间的摩擦力为A. 30 N，30NC. 5 N，10 NB. 30
7、N，10 ND. 10 N,10 NTTTTTTTTTTmTTTTTTr5. 使用如图所示的装置匀速提起重物G所用的拉力中，力A. F1最大B. F2最大C. F最大D. 一样大如图所示，斜面长6 m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了 2 m，下列说法正确的是（）A.滑轮组的机械效率是40%C.拉力F做的功是600JB.物体重300ND.拉力F的功率是40W用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同 的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()甲 乙A. 绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同B. 绳子受
8、的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同C. 绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等D. 绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止(g=10N/kg)如图所示，物体A的质量m =12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平 面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧 测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。求：(1) 物体A与水平面间摩擦力f的大小；(2) 拉力F的大小；(3) 物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验，人以600N的力向下拉绕在滑轮 组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了 1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为 70%(g 取 10N/kg)。(1) 画出小华及其所在兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。(2) 人的拉力做功的功率是多少？(3)被吊起重物的质量是多少？某人用图4所示的滑轮组吊起一个重1000N的物体。滑轮组的机械效率为80%。他在1min 内使绳子自由端移动8m。求此人的总功率为多大？
