滑輪組繞線方法

1、滑輪組繞線方法 “奇動(dòng)偶定”的簡(jiǎn)單法則： 1）當(dāng)承重繩子的股數(shù)n 為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)栓在動(dòng)滑輪上（即“奇動(dòng)”） 。 如果不改變力的方向，則需要的動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)=定滑輪個(gè)數(shù) =（n1）/2個(gè)，如果改變力的方向，則需要?jiǎng)踊唫€(gè)數(shù)為（ n1)/2個(gè)，定滑輪個(gè)數(shù)為（ n+1）/2個(gè)。 2）當(dāng)承重的繩子股數(shù)n 為偶數(shù)時(shí)，順子的固定端應(yīng)栓在定滑輪上（即“偶定”） 。 如不改變作用力的方向，則需要的動(dòng)滑輪為n/2 個(gè)，定滑輪為（ n/2 1）個(gè)，如果要改變作用力的方向，則需要定滑輪為n/2 個(gè)，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù) =定滑輪個(gè)數(shù) =n/2個(gè)。 例 1：如圖 1 所示，要求滑輪自由端的繩拉力方向向上，請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線

2、，設(shè)計(jì)出符合要求的滑輪組繞線。 解析： 題中已明確要求滑輪自由端的繩拉力方向向上，則自由端的繩一定是從動(dòng)滑輪處出來的。于是可以從自由端繩子處入手，逆著此拉力方向，按照?qǐng)D2 中的、的順序，由外向里繞線，最后將繩子固定在動(dòng)滑輪的掛鉤上，從而設(shè)計(jì)出符合要求的滑輪組繞線，如圖2 所示。 例 2：住樓上的瑞瑞同學(xué)家最近正在裝修房子，需要搬運(yùn)裝修材料，但有些材料由于樓道過窄不方便搬運(yùn)， 于是瑞瑞建議采用如圖3 所示的滑輪組， 這樣站在地上就可以把材料運(yùn)上樓。請(qǐng)你幫助瑞瑞畫出滑輪組的繞線示意圖。 解析：從題意可知，滑輪自由端的繩頭一定是從定滑輪處出來，人站在地上向下拉繩。于是可以從自由端繩子處入手，逆著此拉

3、力方向，按照?qǐng)D4 中的、的順序，由外向里繞線，最后將繩子固定在定滑輪的掛鉤上，從而設(shè)計(jì)出圖4所示的滑輪組繞線方式。 第一類：自由端繩子拉力方向已知類 對(duì)于自由端繩子拉力方向已知的滑輪組繞線問題，一般采用從自由端繩子處入手，逆著拉力方向由外向里的繞線方法。 解決簡(jiǎn)單滑輪組組裝問題時(shí)，在承重的繩子股數(shù)確定以后，如何根據(jù)要求設(shè)計(jì)滑輪組的方法不唯一。 滑輪繞線口訣：奇動(dòng)偶定，先里后外，一動(dòng)配一定。 奇動(dòng)：指的是當(dāng)動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)為奇數(shù)時(shí)，繩子的起始端在動(dòng)滑輪上。 偶定：指的是當(dāng)動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)為偶數(shù)時(shí)，繩子的起始端在定滑輪上。 此類問題又可細(xì)分為兩小類： 例 3：用圖 5 所示的兩個(gè)滑輪組成一個(gè)滑

4、輪組提升重物，要求拉力為物重的二分之一（忽略摩擦以及繩和滑輪的重力），請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繩子的繞法。 解析：由n=g/ f可知，所要求的滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為2，依據(jù)“偶定奇動(dòng)”規(guī)律， 繩子的固定端應(yīng)系在定滑輪的掛鉤上。于是從定滑輪的掛鉤處開始，按照?qǐng)D 6 中的、的順序由里向外繞線，便得到符合要求的繩子繞法，如圖6 所示。 例 4：用圖 5 所示的兩個(gè)滑輪組成一個(gè)滑輪組提升重物，要求繩子的自由端拉過3 m時(shí)，重物升高 1m ，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繩子的繞法。 解析：由n=s / h可知，所要求的滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為3，依據(jù)“偶定奇動(dòng)”規(guī)律， 繩子的固定端應(yīng)系在動(dòng)滑輪的掛鉤上。于是從動(dòng)滑輪的掛鉤處開

5、始，按照?qǐng)D 7 中的、的順序由里向外繞線，便得到符合要求的繩子繞法，如圖7 所示。 第二類：自由端繩子拉力方向未知類 對(duì)于自由端繩子拉力方向未知的問題，通常采用由里向外的繞線方法。1）承擔(dān)物重的繩子段數(shù)可確定類 當(dāng)題目已知被提起重物的重g及自由端的繩拉力f， 或者已知自由端的繩移動(dòng)距離s及重物被提升的高度h 時(shí)，可先根據(jù)題目的具體條件，運(yùn)用n=g/ f 或 n=s / h確定出承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n，然后依據(jù)“奇動(dòng)偶定”（當(dāng)繩子的段數(shù)為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端系在動(dòng)滑輪的掛鉤上；當(dāng)繩子的段數(shù)為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端系在定滑輪的掛鉤上）的規(guī)律確定出繩固定端的位置，然后從繩固定端開始，由里向外進(jìn)行繞線。

6、例 5：在圖 5 中畫出使用滑輪組提起物體時(shí)最省力的繞繩方法。 解析：先用鉛筆嘗試畫圖。當(dāng)繩固定端在定滑輪的掛鉤上時(shí)，從定滑輪的掛鉤處開始，由里向外繞線， 得到繩子繞法如圖6所示； 當(dāng)繩固定端在動(dòng)滑輪的掛鉤上時(shí)，從動(dòng)滑輪的掛鉤處開始， 由里向外繞線， 得到繩子繞法如圖7 所示。 因?yàn)閳D 6 所示滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為 2，圖 7 所示滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為3，于是可將圖6 所示畫法否定，最終畫出符合要求的繞繩方法如圖7 所示。 例 6：欲利用圖8 所示的 3 個(gè)滑輪組成滑輪組，請(qǐng)補(bǔ)畫出該滑輪組完整的繞線。 解析： 先用鉛筆嘗試畫圖。當(dāng)繩固定端在動(dòng)滑輪的掛鉤上時(shí)，從繩固定端開始，由里向外繞線，會(huì)發(fā)現(xiàn)最下面的那個(gè)動(dòng)滑輪用不上（同學(xué)們可自己畫一畫），不符合用3 個(gè)滑輪組成滑輪組的要求。 于是改為把繩子固定在定滑輪的掛鉤上，從繩固定端開始， 由里向外繞線。進(jìn)而得到符合題目要求的繩子繞法如圖9 所示。 2）承擔(dān)