【内容简介】 起重设备上的滑轮组               定 滑 轮 特征: 1. 轮的边缘有槽; 2. 轮可以转动, 轴固定不动; 3. 利用绳索拉起重物; 4. 能改变用力的方向. 受力分析: 1. 同一条绳索上任意一点受力大小是相同的; 2. 由于绳子能任意弯曲, 所以力方向可以改变; 3. 我们把动力作用在绳子上的一端叫做自由端, 实验表明, 在匀速或静止状态下, 动力和阻力的大小是相同的. 动 滑 轮 特征: 1. 绳子的一端被固定, 滑轮是沿固定的绳子滚动, 所以滑轮与固定绳端的接触点是支点; 2. 滑轮不仅转动, 而且还随着绳子一起上下移动; 3. 动力与克服阻力的方向一致, 所以动滑轮不能改变用力方向. 4. 由于阻力F2随滑轮一起移动, 所以滑轮受到的重力也是阻力的一部分.     受力分析: 1. 重物(阻力)是作用在滑轮轴上的; 所以阻力的力臂是轮半径R; 2. 动力作用在滑轮的绳子自由端, 动力的力臂为2R; 根据杠杆原理, 不计滑轮的重力时, 使用动滑轮最多省一半力. 定滑轮的杠杆原理        等臂杠杆: , 即: ;    其中: s为绳子端的移动距离, h为物体移动距离. 动滑轮的杠杆原理       省力杠杆: , 即: ;    其中: s为绳子端的移动距离, h为物体移动距离. 反拉滑轮模型     受力分析: 费力省距离: ;      其中: s为绳子端的移动距离, h为物体移动距离. 水平滑轮问题   ;    ;     ;   ;     ; ;                               教师引例: 升国旗时, 人站在地面拉动绳子, 能够让国旗升到旗杆的顶端, 旗杆顶端用到的简单机械是            .   【答案】 定滑轮     【例1】    如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置. 他按如图所示提起钩码时注意保持测力计匀速移动, 分别测得一组数据如下表所示.   钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离S/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4             请你分析: (1) 比较测力计拉力的方向, 可知: 使用定滑轮的好处是                    ; (2) 比较测力计示数的大小, 可知: 使用动滑轮的好处是                    ; (3) 把钩码升高相同的高度, 比较乙和丙实验测力计移动的距离, 可知: 使用动滑轮                           ; (4) 在提升重物的过程中, 如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点, 则应选择                                                              ;   【答案】 (1) 可以改变力的方向           .(2) 能省力    (3) 费距离(移动更多距离)        (4) 由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组       【例2】    如图所示, 通过定滑轮匀速提起重物G时, 向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3, 则三个力大小关系是 (     ) A. F1最大        B. F2最大        C. F3最大       D. 一样大   【答案】 D       【例3】    采用了如图所示的两种方法将同一物体提升同样的高度. 已知物体所受重力为20N, 每个滑轮重力均为5N, 物体在10s内被提升的高度均为2m. 不计绳重和摩擦:         (1) 人在绳子端所用力分别为F1和F2, 则F1=      N, F2=      N; (2) 绳子自由端移动的距离分别为s1和s2, 则s1=      m, s2=      m; (3) 绳子自由端移动的速度分别为v1和v2, 则v1=      m/s, v2=      m/s.     【答案】 (1)  20;    12.5     (2)  2;    4     (3)  0.2;    0.4      【例4】    如图所示, 放在水平地面上的物体所受重力为G, 系着它的一根轻绳竖直绕过转轴光滑的滑轮, 绳子的另一端受的拉力为F, 地面对物体的支持力为N. 下面关于这三个力的大小关系正确的是 (     ) A.                                                         B.         C.                                                         D.   【答案】 D     【例5】    不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦, 米袋总重为800N, 而绳上吊着的静止的“绅士”重500N, 则米袋对地面的压力为 (     )                                      A. 500N                                                    B. 250N                  C. 300N                                                                              D. 800N     【答案】 C