通过受力分析理解滑轮及省力情况

1、.通过受力分析理解滑轮的省力情况同学们在遇到滑轮或滑轮组问题时，对滑轮及滑轮组的动力或阻力大小判断有时不知从何下手，本文就此问题希望能指点迷津，帮助同学们正确理解滑轮。一、 一根绳子力相等GF1F2F3图1无论是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，只要在同一根绳子上，不管绳子有多长，也不管绳子绕过多少滑轮，绳子上的力总是相等的。如图1，用定滑轮沿不同的方向提升重物，判断、的大小关系。分析 要提起物体，绳子必须对重物施加向上的大小为的拉力，绕过滑轮，不论方向如何，拉力的力臂都是轮的半径，所以，拉力大小都等于被提起的物体的重力。所以二、滑轮两边力平衡图2FF甲乙滑轮静止或做匀速直线运动时，滑轮受到相反方向上

2、的合力相互平衡。 如图2用动滑轮匀速竖直提升重物，拉力与物体重的关系。 分析 不计滑轮重，动滑轮处于平衡状态，如图2甲，则 即若动滑轮的重量为，如图2乙，则 即 下面就利用上面的结论解决有关滑轮的一些问题。FFF图3例1 如图3所示的装置处于平衡状态，若滑轮重、绳重以及摩擦均忽略不计，则与之比为（ ） A11 B21 C12 D13分析 依据一个绳子力相等，每段绳子上受到的拉力都是，动滑轮处于平衡状态，所以，即=21故选B。 FF3F图4例2、如图4用用滑轮组允速拉动水平面上的物体，若所用的拉力F为10N，物体受到的摩擦力是多大？分析 根据一根绳子力相等，动滑轮对物体产生3F的拉力， 物体做匀

3、速直线运动，物体受到的摩擦力与3F平衡，所以 。bb图5 例3 如图5所示的装置中，当人用力向右拉滑轮时，物体A恰能匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为3N，忽略滑轮、绳与测力计重及滑轮与轴间的摩擦，则人的拉力F为（ ） A3N B4N C6N D8N分析 依据一根绳子所受拉力相等，弹簧测力计对动滑轮的拉力与对动滑轮的拉力都等于3N，动滑轮做匀速直线运动，水平方向上受力平衡，所以，。例4 用如图6所示的装置匀速拉起重为G的物体（不计摩擦、滑轮重及绳重），求拉力F与G的关系。GG0图72F2FG图8FF4F4FFF G2F2F图6分析 依据一根绳子力相等，滑轮两边力平衡，在图中标出各绳子所受8，

4、有 ，所以，。例5 如图7，动滑轮重5N，物体G的重量为15N，用力F使物体匀速上升，求所用力F的大小（不计摩擦）。分析 如图，根据同一根绳子受力相等，标出各绳子所受力，以滑轮为研究对象，再依据滑轮所受力平衡，有。例6如图8所示，在忽略滑轮自重和摩擦的情况下，当滑轮平衡时，拉力         。分析 根据每个滑轮上绳子所承受力的特点，在图上标出每一股绳子所承受力的大小。物体受到的总的拉力是，物体处于平衡状态，所以，即。由上面的例题可以看出，在判断滑轮或滑轮组的省力或费力情况时，先从动力端入手，依据滑轮两边力相等，

5、逐个分析滑轮的受力情况，最后根据力的平衡，得出结论。一、巩固练习1. 使用定滑轮_省力但是_改变力的力向(填 “能”或“不能”)。定滑轮实质上是一个_杠杆， 请在图甲中标出支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。 2使用动滑轮可以省_的力，但是_(填“能”或“不能”)改变力的力向。动滑轮实质上是一个_杠杆，请在图乙中标出支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。 3. 小叶利用如图所示的滑轮组.用200 N的拉力在20S内将重力为 480N的物体匀速提高2m , 若不计摩擦与绳重.求: (1) 动滑轮重; (2)绳子自由端的速度;(3)若再增加150 N 重物,要使物体匀速上升, 作用在绳子自由端的拉力是多

6、大? 4. 如右图所示，分别利用定滑轮、动滑轮和滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力都为20N则：(1)不计滑轮、绳子的重量及摩擦时, 被提升的物体重量分别是: G甲=_N G乙=_N G丙=_N G丁=_N(2)当物体被提升2m时, 绳子自由端移动的距离分别是: s甲=_m s乙=_m s丙=_m s丁=_m5.如图甲、乙两个物体均重10N在F=4N的水平拉力作用下均做匀速直线运动.不计动滑轮、绳子的重量，则甲、乙两物体运动过程中受到地面的摩擦力分别为:f甲=_ _N、f乙=_ _N6.汽车提起矿井中矿石, 若汽车以6m/s的速度做匀速直线运动,矿石被提升的速度是_.7.用一个滑轮组提升一个重物时.当绳子的自由瑞被拉下4m时, 重物升高了1m .绳子自由端的拉力为200 N, 不计摩擦与滑轮重量,则物体的重量是_N. 8.用如右图甲、乙、丙所示的滑轮组分别匀速提起同一个重物时.所用的拉力为F1 ，F2 ，F3 若不计滑轮、绳