滑轮组知识点总结及课后练习

滑轮组知识点总结及课后练习

一、滑轮

1、定滑轮

①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆

③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G

绳子自由端移动距离S F (或速度v F ) = 重物移动

的距离S G (或速度v G ) 2、 动滑轮

①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移 动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

(a ）理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：

(b) 如果忽略轮轴间摩檫和滑轮重，则F=G/ 2，若只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= (G

物+G 动)/2;

(c) 绳子自由端移动距离是2倍重物移动的距离S(或v F )=2 h(或v G )

3、 滑轮组

①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= G/ n 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= (G 物+G 动)/n 绳子自由端移动距离是n 倍的重物移动的距离S F (或v F )=nh G (或v G )

④组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。

二、功

1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。

2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

【巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m 远，足球飞出10m 的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。】

3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的位移的乘积。当力的方向与位移方向相同时，有 公式：W=FS

4、功的单位：焦耳，1J= 1N ·m 。 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。

5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F 就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③ 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。

三、机械效率

１、有用功的定义：对人们有用的功。 公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总

2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功

1

公式：W 额= W 总－W 有=G 动h （忽略轮轴摩擦）

3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功

公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η

4、机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。

②公式：

定滑轮： 动滑轮： 滑轮组

③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮

机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

[例题讲解]

1．在图1中，画出滑轮组的绕线，使人站在地面上能把物体提到高处。画好后再回答：

（1）该滑轮组有 段绳子承担物重； （2）如果拉动绳端向下移动L m ，则物体能上升的高度h = 。 2．用如图2的滑轮匀速提升重物：

（1）如果G ＝200N ，滑轮重不计，则挂钩承受的拉力是 N ，拉绳的力F 为 N ；

（2）如果G ＝200N ，滑轮重为10N ，则挂钩承受的拉力是 N ，拉绳的力F 为 N 。

3．如图3所示，某人用滑轮先后以甲、乙两种不同的方式来匀速提升重物。如果该人的体重为800N 、手臂所能发挥的最大拉力为1000N ，滑轮重和摩擦均忽略不计，则：以图甲方式最多可提升重为 N 的物体；而以图乙方式最多可提升重为 N 的物体。 η W 有用 W 总

=

= η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh FS = Gh F2h = G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF = 图8 图1 图2

4．在图4虚线框内画一个用于竖直提起重物的滑轮组。要求该滑轮组有这样的特点：有4段绳子承担总重，所用滑轮个数为最少。

5．用某滑轮组提升重物，已知重物和动滑轮的总重由5段绳子承担，绳重和摩擦不计，动滑轮共重20N。若在匀速提升重物时，绳端的拉力是100N，则被提升的重力为（）A．400N． B．480N． C．500N． D．520N．

6．画出用动滑轮提升重物的示意图，并证明使用动滑轮可以省一半力。

注意:当滑轮组沿水平方向拉物体时，忽略对动滑轮的重力做功

利用滑轮组沿水平方向拉物体时，总功为，有用功为，若物体沿

水平方向匀速直线运动，则物体受平衡力作用，应有：，这时滑轮组的机械效率为

7. 如图1所示，用一滑轮组拉着重为的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的

阻力为车重的0.03倍，此时要在绳端加以F=1000N的水平拉力，试求：①滑轮组的机械效率为多少？②若汽车移动的速度为0.2m/s，1min内拉力F做了多少J的功？（滑轮和绳的自重不计，绳足够长）。

图3 图4

【随堂训练】

1．（南充2009年）使用滑轮不省力，但能改变动力的方向，这种滑轮相当于一个杠杆。使用滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向，这种滑轮相当于一个的杠杆。

2．（2012年资中）由定滑轮和动滑轮组合起来的装置叫，它既可以省力又能改变动力的方向。

图2

3．将两个滑轮装配成图2的样子，用力F拉动绳端时，物体

会向移动。其中A是滑轮，B是滑轮。

4．用一个动滑轮来提升重物，若动滑轮重为10N，物重为40N。

摩擦不计，则当物体匀速上升时，作用在绳端的动力F是

N；若动力移动20cm，则物体上升

5．用一个动滑轮竖直向上匀速提升重物。已知物重G＝180N，摩擦不计，绳端的拉力是F＝100N。动滑轮重为 N。

6．如上图甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，

但是它们有不同点。请回答：

（1）滑轮组能改变动力的方向，而滑轮组不改

变动力的方向；

（2）甲滑轮组有段绳子承担物重，乙滑轮组有段

绳子承担物重，滑轮组更省力些；