为何不能在静止时测量滑轮组地拉力

1、为何不能在静止时测量滑轮组的拉力索杨军2017年9月17日为什么不能在静止时测量滑轮组的拉力？这是一个不算太难的 问题，每届学生都有疑问，各个老师的讲解却不尽相同，更令人遗憾 的是在网上竟然搜不到一个完整准确的答案， 相互矛盾的答案比比皆 是。即便如此，没有哪个学生坚持要刨根问底，也没有哪个教师热心 去钻研这一问题，可见治学的不严谨。归纳起来的典型错误主要集中 在以下三个方面：1. 根本不知道静摩擦力的存在，误认为静止时不受摩擦，拉力总 是偏小的，从而得到机械效率总是偏大的谬论。2. 虽然知道静摩擦力的存在，但片面强调最大的静摩擦力大于滑 动摩擦力，误认为拉力总是偏大，更不知道静摩擦力的方向是

2、 难以确定的，跟物体相对运动的趋势相反，从而得到机械效率 总是偏小的谬论。3. 不知道更难以理解绳子与滑轮的摩擦是无关紧要的， 起决定性 的是转轴所受的摩擦力。为了方便，在下文中笔者将其折合到 绳子上，直接和拉力相加减，以计算二者的合力。本着循序渐进的原则，笔者逐步讲解，由浅入深，由易到难，对这一问题在理论上进行全面深刻地剖析， 当然也纠正了以上的典型错一、学习一下有关静摩擦力的知识1. 用1N的推力向左推动一个木箱未动，求木箱所受摩擦力的大 小和方向如何？因木箱在水平方向保持静止，故水平方向所受摩擦力和推力必 然平衡，而平衡力是等大反向的，于是容易得出摩擦力大小为 1N，方向向右。2将推力增

3、加到2N，继续向左推动此木箱仍然未动，求此时木 箱所受摩擦力的大小和方向如何变化？因木箱在水平方向仍然保持静止，故水平方向所受摩擦力和推 力仍然平衡，而平衡力始终是等大反向的，于是容易得出此时 摩擦力大小为2N，方向向右。3.改用3N的推力向右推动此木箱还是未动，求木箱所受摩擦力 的大小和方向如何？因木箱在水平方向依然保持静止，故水平方向所受摩擦力和推 力依然是平衡力，而平衡力依然是等大反向的，于是容易得出 摩擦力大小为3N，方向向左。总结以上三个问题，可归纳出有关静摩擦力的几个特点：1. 分析静摩擦力的关键是要抓住平衡力及其等大反向的特点。2. 静摩擦力的方向始终跟物体 相对运动的趋势 相反

4、。物体有向左 运动的趋势，则摩擦力向右，物体有向右运动的趋势，则摩擦 力向左。3. 静摩擦力f的大小随推力F的大小同步变化，此外科学测量发 现，最大的静摩擦力fmax通常大于滑动摩擦力，即0f=FG-n-r=Fn=Gft一用=六、总结综合全篇，当重物静止时，拉力 F的大小不定，属于如下的闭 区间，它是连续的闭区间，区间长度为它等价于前面已推导出的式子nn故不能在重物静止时测量滑轮组的拉力，这是主要的原因。此外，用滑轮组的目的正是提升重物去做功,故也不宜在静止时测量滑轮组的拉力，这是 次要的原因。如果执意要在静止时测量滑轮组的拉力， 那么必然出现荒唐的结 果，算得的机械效率：1. 要么偏小。此时重物有向上运动的趋势，静摩擦力跟拉力反向，又加之最 大静摩擦力大于滑动摩擦力，可能最大限度地抵消了部分拉 力，则实际需要的拉力偏大，比重物匀速上升时还要大。2.