其他簡單機械要點

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)

  1、關(guān)于滑輪組,我們應(yīng)該知道些什么?

  答:使用滑輪組,應(yīng)注意兩個關(guān)系式:

  (1)F=G/n

  式中G在不計動滑輪重和摩擦時,表示被提起的重物的重;在不計摩擦時,則表示重物與動滑輪的總重.式中n表示承擔重物重(或重物與動滑輪總重)G的繩子的股數(shù).

  (2)s=nh.

  式中h為重物被提升的高度n仍表示承擔重物重(或重物與動滑輪總重)G的繩子的股數(shù).

  2、用什么簡單的方法可以來確定承擔物重的繩子的股數(shù)?

  答:可以采用這樣的方法:(1)首先要分清哪是定滑輪,哪是動滑輪;(2)在動滑輪與定滑輪之間畫一條虛線,看跟動滑輪相連的繩子有幾股,那么n就是幾。

  在圖甲中我們用虛線把重物和動滑輪從滑輪組隔離,以重物和動滑輪為研究對象,有四根繩子承擔動滑輪及重物,所以用力F=G/4,同理,分析乙圖可知,提起重物及動滑輪的力F=G/5.

  3、在組裝滑輪組時,應(yīng)該怎樣繞線?

  答:下面介紹一種簡單的方法:(1)當n為奇數(shù)時,繩子的起始端應(yīng)固定在動滑輪的框架鉤上,然后依次繞過滑輪;(2)當n為偶數(shù)時,繩子的起始端應(yīng)固定在定滑輪的框架鉤上。

  例1   如圖所示表示三種不同的滑輪組,用它們提起重為G的相同重物,在A端所用的拉力分別為          ;       ;          。不計滑輪本身的重和摩擦.

  知識點   判斷滑輪組的省力情況

  闖關(guān)點撥    判斷使用滑輪組時所用的力F的大小,關(guān)鍵是看幾段繩子通過滑輪組拉著物體,即有幾段繩子承擔物體的重,不能根據(jù)動滑輪的個數(shù)來判斷省力的大小,也不能根據(jù)滑輪的總數(shù)來判斷省力的大。

  分析和解   ①在圖A中,有三段繩子拉著物體,F(xiàn)=G/3,②在圖B中,有四段繩子拉著物體F=G/4,

 、墼趫DC中,有五段繩子拉著物體,F(xiàn)=G/5

  例2    如圖示,用滑輪組拉著重物在水平地面上勻速前進,在繩的端點A的作用力F=300 N,重物與地面間的摩擦力f為多大?將重物移動的距離為S=1 m,繩端A移動的距離為多少?不計滑輪本身的質(zhì)量以及軸與輪間的摩擦?

  知識點  滑輪組的實際應(yīng)用及計算

  闖關(guān)點撥    由圖中可見對于滑輪組,右側(cè)為定滑輪,左側(cè)直接拉物體的是動滑輪,與此動滑輪連接的繩子段數(shù)有三段,每段繩子的拉力是F,所以動滑輪拉物體力3F,對被拉物體再進行受力分析可知,重物在水平方向上受到滑輪組對它的拉力和地面的摩擦力,又由于重物沿水平面勻速運動,因此摩擦力與拉力大小相等.所以,滑輪對重物的作用力大小等于重物所受地面對它的摩擦力. f=3F,將重物移動1 m,與動滑輪連接的三段繩子的端點都應(yīng)當移動1 m,所以繩端A移動的距離應(yīng)為3 m.

  答:900N    3m

  例 3  一條繩子最多能承受1000N的拉力.請設(shè)計一個滑輪組,用這條繩子吊起3300N的重物,畫出滑輪組安裝示意圖.(動滑輪重及摩擦不計)

  知識點   根據(jù)要求組裝滑輪組

  闖關(guān)點撥     在處理這類問題時,首先要計算出承擔物重的繩子段數(shù)n ,即   n=G/F.注意n取整數(shù),若計算出n是小數(shù),都采用“入”的辦法.

  分析和解   繩子的股數(shù)n=G/F=3.3取4,不能按四舍五入去處理.然后,根據(jù) 的數(shù)值及所需的拉力方向去確定動滑輪與定滑輪個數(shù)及繞線方法.如果不要求改變用力方向,則只需要用一個定滑輪,繞線如圖(甲);如果要改變用力方向,則需要兩個定滑輪,繞線如圖乙).

  例 4 如圖所示,滑輪重1N,懸掛在彈簧秤下端,作用在繩端的拉力F是2N,物體G重100N,則彈簧測力計的示數(shù)是_________N,水平地面受到物體G的壓力是_________N.(不計摩擦)

  知識點  滑輪的知識與其他知識的綜合運用

  闖關(guān)點撥   該題應(yīng)對研究對象進行受力分析并結(jié)合力的平衡知識求解.

  分析和解   滑輪在豎直方向上受到豎直向下的重力1N,兩股繩豎直向下的拉力,其中每股繩上的拉力都是2N,

  滑輪受到彈簧測力計豎直向上的拉力,由于滑輪處于平衡狀態(tài),受到的是平衡力,彈簧測力計的示數(shù)是5N。

  物體G放置在水平地面上,受到豎直向下的重力G=100N,繩子豎直向上的拉力F=2 N,還受到水平地面豎直向上的支持力N,由于物體靜止不動,它受到的是平衡力.

  N=G-F=100N-2N=98N.

  說明:水平地面對物體的支持力是98N,由于物體對水平地面的壓力和水平地面對物體支持力是大小相等,所以物體G對水平地面的壓力就等于98N.

  例5  在不計機械自重和摩擦的情況下,能用10N的拉力剛好提起重20N物體的簡單機械有(    )

  A.一個動滑輪          B.一個定滑輪

  C.杠桿          D.一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組

  闖關(guān)點撥  根據(jù)題意,F(xiàn)=1/2G,A、D都符合要求;若使用杠桿,只要滿足動力臂是阻力臂的兩倍,也符合;使用定滑輪不能省力,所以B不滿足要求.


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