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沪粤版八下物理66探究滑轮的作用知

发布时间:2022/12/25 16:50:27   
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01动滑轮和定滑轮

在工作过程中,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮;在工作过程中,轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。

1、定滑轮:如下图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。

定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。

2、动滑轮,如下图乙所示,特点是它的转动轴会随物体上下移动,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。

3、定滑轮和动滑轮的作用

使用定滑轮虽然不能省力,但可以改变用力方向,给工作带来方便。

使用动滑轮可以省力,但要多移动距离。

例1.(·石家庄精英中学八年级期中)小明同学利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组用其匀速提升重物下列说法正确的是(   )

A.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/3

B.拉细绳的力F等于钩码重力G的1/6

C.细绳的粗细对该滑轮组的机械效率无影响

D.用该滑轮组提起不同的钩码,机械效率不同

DAB.由图可知,上端圆珠笔干相当于定滑轮,下端圆珠笔干相当于动滑轮,动滑轮上的绳子根数n=6。若忽略笔杆重力和摩擦,根据滑轮组特点可知,拉细绳的力F等于钩码重力G的六分之一。但笔杆重力和摩擦是存在的,故拉细绳的力F应大于钩码重力G的六分之一。故AB错误;C.细绳越粗,则细绳重力越大,在提起钩码时,也要把细绳也提起,对细绳做的功属于额外功。所以,在提升钩码重力不变时,细绳越粗,该滑轮组机械效率越低。故C错误;D.用该滑轮组提起不同的钩码,额外功不变,有用功改变,机械效率不同。故D正确。故选D。

例2(·江苏南京市·九年级期末)下列情境描述中正确的是(   )

A.甲图中钓鱼竿受到的阻力就是鱼的重力

B.乙图中手握哑怜向上运动时,前臂骨骼可以看成省力杠杆

C.丙图中手将衣服夹子捏开时,夹子可以看成省力杠杆

D.丁图中用动滑轮提升物体时,动滑轮的支点在滑轮的轴心

CA.甲图中钓鱼竿受到的阻力是鱼线向下的拉力,故A错误;B.观察乙图可知,以肘关节为支点,阻力臂大于动力臂,为费力杠杆,故B错误;C.丙图中,以夹子前端为支点,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故C正确;D.丁图中动滑轮的支点为左侧固定绳子与动滑轮接触点,故D错误。故选C。

02滑轮组

把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。

1、特点:既可省力,又可以改变用力方向。但费距离。

2、结论:在使用滑轮组吊重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一。

如果考虑动滑轮的重力,则有

物动

其中:n表示承担物体的绳子的段数

s表示绳子自由端移动的距离

h表示物体移动的距离

v自表示绳子自由端移动的速度

v物表示物体移动的速度

在使用滑轮组时,绳子固定在动滑轮上要更省力

在使用滑轮组时,绳子固定在:定滑轮上,n为偶数;动滑轮上,n为奇数

例3:(·宜春市第八中学九年级月考)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物质A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法正确的是(   )

A.F2的功率为0.3WB.弹簧测力计计数为6N

C.物体A和地面之间有向左2N的摩擦力D.如果增大F2,物体A可能向左运动

C

例4:(·益阳市第一中学九年级)如图所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A重为20N,受到的水平面的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力F为3N,则此动滑轮的机械效率是______。

66.7%物体受到的水平面的摩擦阻力f=0.2G=0.2×20N=4N。物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,运动1s,拉力做的有用功等于克服摩擦力做的功

物体运动1s,拉力做的总功

动滑轮的机械效率

03根据要求设计滑轮组

1、根据要求确定动滑轮上绳的段数。

2、根据绳的段数,确定动滑轮的个数:一个动滑轮可拉2段绳,还能改变用力方向;但也可以拉三段绳,但就不能改变用力方向了。

设想如果需要n段绳(n为偶数)那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时,绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”),若不改变力的方向,还可少用一个定滑轮,即n/2-1个定滑轮。

如果n为奇数,则需要(n-1)/2个动滑轮和同样数目的定滑轮,穿绳时,绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”),这不能改变用力方向,如果还想改变用力方向,就应再加一个定滑轮,即(n-1)/2个定滑轮。

上述方法叫“奇动偶定”,如下图所示。

例5:(·全国八年级课时练习)(1)使用如图所示的滑轮组提起重物G,在图中画出最省力的绕线方法______;

(2)若假定重物被提高1米,则拉力使绳端移动______米。

(1)[1]滑轮组由几段绳子承担物重,提起绳子用的力就是物重的几分之一。承担物重的绳子段数越多越省力,如图所示:

(2)[2]由图知,此滑轮组由3段绳子承担物重,绳端移动距离是物体上升高度的3倍,即s=3h=3×1m=3m。



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