滑轮及滑轮组(重点总结)

滑轮及滑轮组

1．。 滑轮 定义

种类

特点

实质

图例

作用

周边有槽，可以绕着装在框子

里的轴转动的小轮

定滑轮

轴固定不动，轮绕轴心转动

等臂杠杆

能改变施力的方向

动滑轮

轮随物体一起移动

动力臂为阻力臂二倍的杠杆

能省一半力

滑轮组 动滑轮和定滑轮组合在一起

既能省力，也能改变施力的方向

2． 使用滑轮组要注意几个问题

（1）区分“最方便”和“最省力”的含义。“方便”是指人站在地上用力向下拉绳子，既省力又方便；而“最省力”是指尽量多地增加动滑轮上相连的绳子的股数。

（2）滑轮组一般是省力的，省力的多少是由吊起（或承担）动滑轮的绳子股数决定的。 （3） 设拉力移动距离为s ，拉力移动的速度为v ，重物上升的高度为h ，重物上升的速度

为v 物，则存在以下关系s=nh,v=nv 物，n 为动滑轮上绳子的股数。 （4）滑轮组绳子的绕法是各种各样的，其绕法也是本节的一个重点。由关系式F=

n

1

G ，当n 为奇数时，绳子在动滑轮上打结开始绕；当n 为偶数时，绳子在定滑轮上打结开始绕，也就是按“奇动偶定”的方法绕绳子。(如下图所示)

曲型范例

通过动滑轮有4根

通过动滑轮有5根

例1图中给出两组滑轮组（a ）、（b ），若它们分别提起同一重物，请画出其中最省

)

精析：“省力”就是在动滑轮个数相同时，尽量采用绳子与动滑轮相连股数较多的方法；或在动滑轮个数不同时选用动滑轮多的一组，因此，应选用（b ）组滑轮组。

全解：如图（c ）所示

点评：本题考查了两个知识点，一是滑轮组的省力多少是由绕过动滑轮的绳子的股数决定的；二是装配滑轮组。

例2．用如图所示滑轮组匀速拉动重

1000N 的物体A ，所用拉力F=100N 。绳子自由端移动速度为0.2m/s.求物体与地面之间的摩擦力f 和2秒内物体移动的距离。（不计滑轮重和轮和轴之间的摩擦）

精析：绳子自由端移动的距离s 与物体移动的距离s ′的关系为s=n s ′，绳子自由端移动的速度v 也等于物体移动速度v ′的n 倍，即v=nv ′。

全解：设n 是动滑轮上绳子的股数，f 为物体与水平平面之间的摩擦阻力。 本题中，n=2，由F=n

1

f 得 f=nF=2×100N=200N 物体移动的速度v ′=

n v =2

/2.0s m =0.1m/s 2s 内物体移动的距离

S ′=v ′t=0.1m/s ×2s=0.2m.

点评：绳子自由端移动的距离、速度与物体移动的距离、速度是同学们容易混淆的问题，应特别注意。

3. 功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。

【说明】①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

(a) (b)

（c ）

4.机械效率 . 几个概念：

定义

公式

有用功 对人们有用的功

W 有用＝Gh W 总－W 额 额外功 并非我们需要但又不得不做的功 W 额= W 总－W 有用 总功 有用功加额外功或动力所做的功 W 总=W 有用＋W 额=Fs 机械 效率

有用功和总功的比值

η=W 有用 W 总

×100% 【注意】（1）有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1；（2）机械效率是个没有单位

的物理量。

. 机械效率的公式：

机 械 公 式 斜 面 η=W 有用 W 总

= Gh FL ×100%

定滑轮 η=W 有用 W 总

=Fs Gh =Gh Fh =G

F ×100% 动滑轮 η=W 有用 W 总

=Fs Gh =Gh F2h =G 2F ×100%

滑轮组

η=W 有用 W 总

=Fs Gh =Gh Fnh =G nF ×100%

例1：如图所示，物体重都是100 Ｎ.当物体处于平衡状态时，拉力F 1＝_______Ｎ，F 2＝_______Ｎ，F 3＝_______Ｎ，F 4＝_______Ｎ.（不计滑轮重和摩擦）

如图所示，重物G 重40牛，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22牛，则动滑轮的重力是____牛，钩子1受到绳子的拉力为____牛，钩子2受到重物G 的拉力为____牛。

下图就可以用“受力分析法”很好地解决：

：一根绳子，最多只能承受300牛顿的力，想用它提起1000牛顿的重物，绕成的滑轮组至少要几股绳子承重？并画出滑轮组的示意图。

如图所示，滑轮本身重及摩擦均可忽略不计，若F1∶F2＝2∶3，则两重物的质量m1与m2之比是

A. 2∶3

B. 1∶1

C. 4∶9

D. 3∶2

如图所示，不计滑轮重，不计绳与滑轮间的摩擦，不计轮与轴之间的摩擦，重为30 Ｎ的物体在5 Ｎ的拉力F的作用下沿水平方向匀速运动了2 m，则弹簧测力计的示数和物体与地面间的摩擦力为

A. 30 Ｎ，30Ｎ

B. 30 Ｎ，10 Ｎ

C. 5 Ｎ，10 Ｎ

D. 10 Ｎ,10 Ｎ

5. 使用如图所示的装置匀速提起重物G所用的拉力中，力

A. F1最大

B. F2最大

C. F3最大

D. 一样大

如图所示，斜面长6 m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2 m，下列说法正确的是（）