滑輪及其應(yīng)用(提高)知識講解

1、滑輪及其應(yīng)用(提高)責編：馮保國【學習目標】1 理解定滑輪、動滑輪的特點、實質(zhì)及其作用；2.理解滑輪組的作用，會組裝滑輪組。【要點梳理】要點一、定滑輪和動滑輪滑輪是一個周邊有槽、能繞軸轉(zhuǎn)動的小輪；因為滑輪可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的 平衡條件來分析。1 定滑輪：使用滑輪時，其軸固定不動的滑輪叫做定滑輪。2.動滑輪：使用滑輪時，滑輪的軸隨物體一起運動的滑輪叫做動滑輪。要點詮釋：(1 )定滑輪：如下圖甲所示，支點在轉(zhuǎn)軸，力臂為輪子半徑的等臂杠桿。定滑輪的特點：它的轉(zhuǎn)軸(支點)不隨貨物上下移動。定滑輪的作用：使用定滑輪雖然不能省力，但可以改變用力方向。(2)動滑輪：如

2、下圖乙所示，動滑輪的實質(zhì)是支點在輪邊緣，動力臂是阻力臂動滑輪的特點：它的轉(zhuǎn)動軸會隨物體上下移動。動滑輪的作用：使用動滑輪可以省力，但要多移動距離。2倍的省力杠桿要點二、滑輪組定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組。要點詮釋：(1 )特點：既可省力，又可以改變用力方向。但費距離。(2)結(jié)論：在使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著動滑輪，提起物體所用的力就是總重的幾分之一。拉力F的人小與吊起動滑輪的繩子股數(shù)n有矢*=A4-G如果考慮動滑輪的重力，則有(3)段數(shù)n、繩子自由端移動距離 S、重物移動距離h間的矢系：S=nh；即省力費距離。要點三、根據(jù)要求組裝滑輪組判斷幾段繩子的方法：可用畫虛線的方法：

3、只有與動滑輪連接的那段繩子才算進去。觀察繩子的固定端：固定端在定滑輪上，段數(shù)是偶數(shù)；固定端在動滑輪上，段數(shù)是奇數(shù)；簡稱：“奇動偶定”。連線情況：定T動，箭頭向下；動T定，箭頭向上。【典型例題】類型一、定滑輪和動滑輪1、(2014?攸縣校級模擬)如圖滑輪使用中，屬于動滑輪的是(【答案】D【解析】A B、C圖中的滑輪在使用過程中軸的位置固定不動為定滑輪；D圖中的滑輪在使用過程中軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪為動滑輪；故；故ABC錯誤，D正確，故選D。【總結(jié)升華】解決此類問題要結(jié)合定滑輪和動滑輪的定義進行分析求解。舉一反三：【變式】如圖所示物體A和B所受重力都為200N,滑輪重力和摩擦不計，當用力

4、分別勻速提升物體甲【答案】100 2005那么工人用的拉力是：（C2、施工中，一工人利用如圖所示的滑輪若沿不同方向?qū)⒁煌澳嗌程岬礁咛帲ú挥嬆Σ粒〨,沿三，下列說法中正確C . F3大D .一樣大【答案】D【解析】因為定滑輪相當于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重物 個不同方向，用的拉力大小相等?！究偨Y(jié)升華】本題主要考查學生對定滑輪工作特點的了解和掌握。舉一反三：【變式】（2014?溫州模擬）對于如圖所示的簡單機械（滑輪重量和各種摩擦不計） 的是（）A該裝置是定滑輪B .使用該裝置可省力C .使用該裝置可以省距離D .使用該裝置可以改變力的方向【答案】B3、如圖所示摩擦不計

5、，滑輪重2N,物重10N.在拉力F的作用下，物體以0.4m/s的速度勻速上升，則F=5N, F向上的速度是0.2m/sF=7N, F向上的速度是0.2m/sF=6N, F向上的速度是0.8m/sF=22N, F向上的速度是0.2m/s【思路點撥】要解答本題需掌握：動滑輪的工作特點，以及動滑輪的特殊使用方法?！敬鸢浮緿【解析】本題是動滑輪的特殊使用方式，考慮滑輪的重力，即力F等于物重的2倍再加上滑輪的重力，F(xiàn)=2 X G 物+G 滑輪=2 X10N+2N=22N ；力F移動的距離是物體移動距離的二分之一，故力F移動的速度是物體上升的速度的二分之一，上升的速度是0.4m/s* 2=0.2m/s【總

6、結(jié)升華】本題主要考查學生對動滑輪的特殊使用方法的了解和掌握。類型二、滑輪組C、物體做勻速直線運動，拉力F=60牛，則物體受到的摩擦力是（A. 60 牛 B .120 牛 C . 20 牛 D . 180 ?！敬鸢浮緿1f=nF=3X60N=180N?！窘馕觥坷K子股數(shù)是3,所以繩子末端的拉力F f，物體和地面之間的摩擦力n / f、-4 art r-rt _ f . i-r *4 f r / . / I /.rrnI r / . / t 一 r . I 9 - Arr I3，根據(jù)滑輪組的省力情況即可求出摩擦力。舉一反三：【變式】利用如圖所示裝置勻速提起重150N的物體，若不計滑輪重及摩擦力時，拉

7、力F是多大？【答案與解析】F=G/n=150N/3=50N，拉力是50N。C5、已知每個動滑輪重100N，物重G二1200N，繩子能承受的最大拉力為300N，在圖中畫出了滑輪組的繞線方法。根據(jù)你的判斷只能使用繞線方式。（不計摩擦）【答案與解析】由上圖可以看出，繩子承擔的物重包括兩部分，即物重1200N和兩個動滑輪重2X 100N二200N，由于繩子能承受的最大拉力為300N，那么至少需要n= （G + G動）/F = （1200N + 200N）/300N公5根繩子。由此可 以確定只能用乙種繞線方式?！究偨Y(jié)升華】同一個滑輪組，繩子的繞法不同，省力的情況也不同，繩端固定在動滑輪上比固定在定滑輪上

8、更省力。舉一反三：【變式】為了用滑輪組把陷入泥中的汽車拉出來，試在圖中畫出滑輪組最省力的繞線方法?！敬鸢浮縩=3,如圖:類型三、綜合應(yīng)用、如圖所示，物體C重100N，在不計摩擦和繩重的情況下，要勻速提起重物時，需加力F為28N ,若滑輪的規(guī)格都相同，則每個滑輪的重為多少牛？【思路點撥】（1）在不計摩擦和繩重的情況下，使用動滑輪時，因為動滑輪有兩段繩子在拉重物，所以用的拉力就是動滑輪和重物 重力的二分之一；（2）按圖示滑輪組，我們可以由上向下逐個分析滑輪，按照動滑輪和定滑輪的特點，找出拉力F和動滑輪與重物的種類之間的矢系，然后求解?！敬鸢概c解析】本題申隨重物一起上井的滑輪有兩個即動淚總爾個：另一乍為定潸輪，卽團:U VAVA W一 V?MJ對于動漕輪冊爰才駆臬:處=A4T ：對于動潸輪E的受力情況是:莊曽癖6/VT00/V強 3-3-=-=-=一硼.【總結(jié)升華】課本中對滑輪只講了動滑輪和定滑輪兩種，但在實際出現(xiàn)的題目中，不時有如本題這種情況的滑輪，如果單從動滑輪或定滑輪的角度來解題，很多