11.2.3 滑轮组

甲重１６牛，乙重１２牛，静止不动时，测力计 １２ N，甲对地面的压力为＿＿＿＿N。 示数为＿＿
写出下列图中各个情况时拉力的大小： （物体的重用G表示，滑轮的重用G1表示）
F
F
F
F
F
（1）F=
（2）F=
(3)F=
（4）F=
（5）F=
如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面作匀速 直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3那么有 （ ） D A、F1>F2>F3 B、F1<F2<F3 C、F2>F1>F3 D、F2<F1<F3
滑轮组
动滑轮和定滑轮的组合。
滑轮组
1、既可以改变用力的方向，又 可以省力，但费距离。 2、有几根绳子在承担阻力，那 么，动力就是阻力的几分之一。 （不计滑轮重力和摩擦阻力）。
3、由于存在额外的阻力，所以 滑轮越多，滑轮组的效率就越低。
滑轮组
先学会数：吊起动滑轮绳子的股数n。
F
n= 3
F
n= 2
F1
F2 F3
(a)
(b)
(c)
分析：匀速运动，二力平衡，拉力等于摩擦力 所以F1=f ， F2=f/2 ， F3=2f
如图，要用滑轮组将陷入泥潭的汽车拉出，请在 图中画出最省力的绳子绕法。
要用最小的力将汽车拉动,试完成绳子的绕法.
在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图所示装置将物 体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重 16N N 。若绳子自由端 力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为__ 0.2 m/s 移动速度为0.6m/s，则物体移动速度为＿＿＿＿。
人和集装箱总重应为1000N+600N=1600N
此题中人作为物体的一部分，人拉绳子， 绳子也拉人，所以人拉的那段绳子也承担着 物体的重力，故为四段而不是三段。
用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮 组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N.
试求：
（1）画出滑轮组的装配图；
F
f=48N
如图，物体A重2000牛，所受阻力是物重的0.3倍，要 使物体A在水平地面上做匀速运动，如果不计动 滑轮 的重量以及摩擦，则拉绳的力F为（ C ）
A．2000牛 B．600牛 C．200牛 D．300牛
如图所示，物体重力均为400N，作用在绳子自由端的拉 力F甲和F乙分别是多少N？（不计滑轮重和摩擦）
( b ) 如图所示的四个滑轮组中，图＿＿＿可省一半力，图 (c) (d) (a) ＿＿＿最费力，图＿＿＿＿和图＿＿＿＿用力大小一样。
(a)
(b)
(c)
(d)
如图所示,物体A重G＝80N,在F＝60N拉力下匀速 120 N. 前进,此时物体A受到的摩擦力等于＿＿＿＿ （滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）
【解析】 A、刹车时，人施加一个很小的力，就可以对车轮产生一个很大的 摩擦力，应用了省力杠杆．错误． B、人对车把两端施力，就可以实现对其的控制，而且很省力．正 确． C、滑轮组有定滑轮和动滑轮组成．链条和前后轮盘的组成没有动 滑轮，所以不是滑轮组．错误． D、轮胎上有花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦．错 误． 故选B．
Ｆ＝１／３ Ｇ
Ｆ＝１／４ G
Ｆ＝１／５ Ｇ
滑轮组
F：作用在绳子自由端的拉力 G：被提升的物体的重力
G动：动滑轮自身的重力
S：绳子自由端移动的距离 h：物体被提升的高度
设吊起动滑轮的绳子的股数为n，则关系式为：
F
S=nh V绳=nV物
不计绳重、摩擦
G动
G
1 n
不计动滑轮重时： 1 F= n G 考虑动滑轮重时：F=
FLeabharlann .Af已知拉力Ｆ的大小相等（轮重及摩擦不计），则 甲 Ｇ最大的是＿＿＿＿。
丁
物体重１００牛，滑轮重２０牛，则拉力Ｆ的大 4０ 小为＿＿＿牛；物体上升的距离为２米，拉力移 动的距离为＿＿米．若拉力移动的速度为６米／ ６ ２ 秒，则物体移动的速度为＿＿＿米／秒．（摩擦 力不计）
物体重１００牛，与地面的摩擦为２０牛，则拉 １０ 力Ｆ的大小为＿＿牛，若物体移动２米，拉力移 ４ 动＿＿米．
r
F1R= F2r
【结论】轮半径是轴半径的几倍，作 用在轮上的动力F1就是作用在轴上 的阻力F2的几分之一。
R
轮轴的两个主要功能
改变用力大小 • 一是__________________, 改变物体的速度 • 二是_____________________ 。
轮轴在生活中的应用
自行车是人们常用的交通工具，它应用了许多物 理知识，下面说法中正确的是（ ） A.刹车传动系统应用了费力杠杆 ； B.车把应用了杠杆 ； C.链条和前后轮盘组成滑轮组； D.轮胎制有花纹是为了减小摩擦 。
分析：本题甲图中有两根绳 子绕成滑轮组，应从绳子自 由端入手分析。设绳子自由 端拉力为F甲，则4F甲=G， F甲=1/4G；
F甲 F乙
G 图甲 图乙 G
乙图中以动滑轮为研究对象，
F乙=2G。 答案：F甲=100N， F乙=800N
如图，一个体重为600N的工人站在集装箱上，要
将重1000N的物体拉起，问该工人作用在绳子自由 端的拉力应为多大？ 1600N F= =400N 4 注意：此题中人作为所拉物体的一部分，故
（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？（不计摩擦） （3）若自由端移动距离为1m，则重物上升的高为多少？
分析：（1）两个动滑轮，绳子的股数为4或5， 又∵ 绳子的股数越多越省力，∴ n = 5 （2）由公式 F=1/n（G 物+ G动）得：
F
G物 = nF － G动= 5×200N －2×100N = 800N
（3）由S=nh得：
G物
h = S/n = 1m/5 = 0.2m
轮轴
轮轴是由具有公共转轴的轮和轴组成的，其实 质是一种省力杠杆，是一种能够连续转动的杠杆。 轮的半径大于轴的半径，轮与轴固定在同一轴线上 ，运转时会同步转动。
轴
轮
轮轴
轮轴的原理
轮轴的原理
a.动力臂为轮半径R， b.阻力臂为轴半径r。
（ G + G动 ）
滑轮组
F
.
f
如图所示，不计绳重、轮重和绳轮之间的 摩擦时，拉力F的大小等于＿＿＿＿。
如图所示，用此滑轮组匀速拉动放在水平面上的物体，若 物体重150牛，物体与水平面间的摩擦力为30牛，则所需 拉力F为________ 10 牛。（滑轮重及摩擦均不计）
F
缠绕滑轮的绳子最大只能承受300牛的拉力。用它连成如 图的滑轮组，能否提升600牛的重物？（已知动滑轮重20 牛，摩擦及绳的质量不计）若不能提升，你能在不改变原 有器材的基础上提升起重物吗？画出装置图。 解：重物和动滑轮总重 G=600N+20N=620N 由图中绕法可知所用拉力至少为：
G
G
滑轮组
由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组：
F F n=2 G n=2 G G
F n=3
绕线
方法
1、当股数n为奇数时，绳子的 一端从动滑轮开始连； 2、 当股数n为偶数时，绳子的 一端从定滑轮开始连。
滑轮组
“奇动偶定”
滑轮组
不计绳重、轮重和绳轮之间的摩擦时，请按要求 连接滑轮组：
Ｆ＝１／２ Ｇ
F
FF = =G/3=620N/3=206.7N G/2 =620N/2=310N 因为所用拉力可小于绳子所能承受的拉 因为所需最小拉力大于绳子所能承受最 力，故可提升起重物。 大拉力，所以不能提升600N重物。 答：不能用来提升600N的重物。
如图所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是 100 N。人匀速拉绳子的力是＿＿＿＿ 50 ＿＿＿＿ N（动滑轮自重 不计）。