第二節(jié)：滑輪習(xí)題課(經(jīng)典)..

1、第二節(jié)第二節(jié)滑輪及其應(yīng)用滑輪及其應(yīng)用 習(xí)題課習(xí)題課定滑輪定滑輪：（1）特點(diǎn)：能改變施力的方向，但不省力。）特點(diǎn)：能改變施力的方向，但不省力。（2）力的關(guān)系：）力的關(guān)系：F=GF=G動(dòng)滑輪：動(dòng)滑輪：（1）特點(diǎn)：能省力，省一半的力，但不能改變拉力的方向）特點(diǎn)：能省力，省一半的力，但不能改變拉力的方向（2）力的關(guān)系：）力的關(guān)系： F=G物/2 （不計(jì)輪重） F=（G物+G動(dòng)）/2（不能忽略）（3）距離關(guān)系：）距離關(guān)系：s=hs=h（4）實(shí)質(zhì)：等臂杠桿）實(shí)質(zhì)：等臂杠桿（3 3）距離關(guān)系：）距離關(guān)系：s=2hs=2h（4 4）實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂二倍的省力杠桿）實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂二倍的省力杠桿FF一：

2、滑輪一：滑輪圖圖3圖圖4（1 1）定滑輪可以看出是一種變形的杠桿，定滑輪可以看出是一種變形的杠桿，由圖由圖3 3可知，定滑輪在使用時(shí)，相可知，定滑輪在使用時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)當(dāng)于一個(gè) 杠桿，因此拉力和重力的關(guān)系是：杠桿，因此拉力和重力的關(guān)系是： ，即：使用定，即：使用定滑輪不省力。滑輪不省力。（2 2）動(dòng)滑輪在使用時(shí)，同樣可以當(dāng)成杠桿。圖）動(dòng)滑輪在使用時(shí)，同樣可以當(dāng)成杠桿。圖4 4中杠桿的支點(diǎn)在中杠桿的支點(diǎn)在哪里？，由圖可知，動(dòng)滑輪在使用時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)哪里？，由圖可知，動(dòng)滑輪在使用時(shí)，相當(dāng)于一個(gè) 杠杠桿，因此拉力和重力的關(guān)系是：桿，因此拉力和重力的關(guān)系是： 。即：使用動(dòng)滑。即：使用動(dòng)滑輪輪 。等臂等

3、臂F = G省力省力F=1/2G省一半的力省一半的力h hS S =2h=2h（3 3）s s與與h h的關(guān)系的關(guān)系（4 4）幾種特殊情況）幾種特殊情況F1、提升物體。、提升物體。物動(dòng)nhSGGnF)(1F物動(dòng)物hSGGF212想一想：如果動(dòng)滑輪重可以忽略，拉力與物重的關(guān)系？想一想：如果動(dòng)滑輪重可以忽略，拉力與物重的關(guān)系？省力費(fèi)距離省力費(fèi)距離費(fèi)力省距離費(fèi)力省距離GnF1物GF2FF物nSSfnF12、平移物體、平移物體。（不計(jì)動(dòng)滑輪重及摩擦）。（不計(jì)動(dòng)滑輪重及摩擦）物拉SSfF212你知道拉力移動(dòng)的速度與物體移動(dòng)速度之間的關(guān)系嗎？你知道拉力移動(dòng)的速度與物體移動(dòng)速度之間的關(guān)系嗎？我的發(fā)現(xiàn)：我的發(fā)

4、現(xiàn)： 動(dòng)力作用在槽上省力；作用在動(dòng)力作用在槽上省力；作用在鉤上費(fèi)力。鉤上費(fèi)力。槽省鉤費(fèi)槽省鉤費(fèi)圖圖51.1.如圖如圖5 5所示，小森用同樣的力把甲、乙兩物體勻速提升，如所示，小森用同樣的力把甲、乙兩物體勻速提升，如不計(jì)摩檫和滑輪重，則重力不計(jì)摩檫和滑輪重，則重力G G甲甲G G乙乙（“”、“=”=”、“”）。）。2. 2. 如圖所示，物體如圖所示，物體 A A 和和 B B 所受重力都為所受重力都為120120牛，滑輪重牛，滑輪重力不計(jì)。當(dāng)分別用力勻速提升物體力不計(jì)。當(dāng)分別用力勻速提升物體A A和和B B時(shí)，時(shí)，F(xiàn) FA A為為 牛，牛， F FB B為為 牛。若物體提高的高度都為牛。若物體提

5、高的高度都為1m,1m,則則FAFA提高的提高的高度為高度為 ，F(xiàn) FB B提高的高度為提高的高度為 。 FF2 2FF3 3 B B F F2 2FF3 3FF1 1 C C F F2 2FF1 1FF3 3 D D F F3 3FF1 1FF2 2 D丙丙F3乙乙F2甲甲F17 7、如圖、如圖4 4所示，在豎直向上大小為所示，在豎直向上大小為10N10N的力的力F F的作用下，的作用下，重物重物A A沿豎直方向勻速上升沿豎直方向勻速上升. .已知重物已知重物A A上升速度為上升速度為0.2m/s0.2m/s，不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則，不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體

6、的重力大小和滑輪上升的速、度分別為物體的重力大小和滑輪上升的速、度分別為( )( )A A20N 0.4m/s B20N 0.4m/s B20N 0.1m/s20N 0.1m/s C C5N 0.4m/s D5N 0.4m/s D5N 0.1m/s5N 0.1m/s8 8、工廠為了搬運(yùn)一個(gè)笨重的機(jī)器進(jìn)車間，某工人設(shè)計(jì)了如圖所、工廠為了搬運(yùn)一個(gè)笨重的機(jī)器進(jìn)車間，某工人設(shè)計(jì)了如圖所示的四種方案（機(jī)器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管的截示的四種方案（機(jī)器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管的截面）。其中最省力的方案是（面）。其中最省力的方案是（ ）D DC C9. 9. 如下圖中所使用的滑輪為如下圖中所

7、使用的滑輪為 滑輪?；啞Ｈ粑镏厝粑镏谿 = 400NG = 400N，不計(jì)滑輪、繩子的重量及摩擦，不計(jì)滑輪、繩子的重量及摩擦，勻速提起重物所需的拉力勻速提起重物所需的拉力F =F = N N。1010下圖中甲、乙兩個(gè)物體均重下圖中甲、乙兩個(gè)物體均重10N10N，在，在F=4NF=4N的水平拉力的水平拉力作用下均做勻速直線運(yùn)動(dòng)作用下均做勻速直線運(yùn)動(dòng). .不計(jì)動(dòng)滑輪、繩子的重量，則甲、不計(jì)動(dòng)滑輪、繩子的重量，則甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)過程中受到地面的摩擦力分別為乙兩物體運(yùn)動(dòng)過程中受到地面的摩擦力分別為:f:f甲甲= = N N、f f乙乙= = N N動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪2002004 42 2一：滑輪組一：滑

8、輪組1 1、定義：動(dòng)滑輪和定滑輪組合在一起，叫滑輪組。、定義：動(dòng)滑輪和定滑輪組合在一起，叫滑輪組。2 2、特點(diǎn)：既省力又能改變力的方向。、特點(diǎn)：既省力又能改變力的方向。3 3、滑輪組的特點(diǎn)。、滑輪組的特點(diǎn)。F F：作用在繩子自由端的拉力作用在繩子自由端的拉力 G G：被提升的物體的重力：被提升的物體的重力 G G動(dòng)動(dòng)：動(dòng)滑輪自身的重力：動(dòng)滑輪自身的重力FGG G動(dòng)動(dòng)4 4、分析受力情況。、分析受力情況。F FG GF F向上向上= =G G3F3FF F向下向下= =因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)，所以受到衡狀態(tài)，所以受到的是的是 力。力。 所以所以 F F向上向上= = F F向下向

9、下即即 3F = G3F = G1 1即即 F= GF= G3 3不計(jì)動(dòng)滑輪重不計(jì)動(dòng)滑輪重平衡平衡（1 1）不計(jì)輪重及摩擦。）不計(jì)輪重及摩擦。FGF F向上向上= =G+ GG+ G動(dòng)動(dòng)3F3FF F向下向下= =因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平因?yàn)閯?dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)，所以受到衡狀態(tài)，所以受到的是的是平衡力。平衡力。所以所以F F向上向上= =F F向下向下即即3F=3F=G G + + G G動(dòng)動(dòng)所以所以F= F= （G G + + G G動(dòng)動(dòng)）1 13 3考慮動(dòng)滑輪重考慮動(dòng)滑輪重G動(dòng)動(dòng)FFG（2 2）動(dòng)滑輪重不能忽略。）動(dòng)滑輪重不能忽略。 實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組實(shí)驗(yàn)表明，使用滑輪組水平拉動(dòng)物體水平拉動(dòng)物體時(shí)

10、，若動(dòng)滑時(shí)，若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，輪重和摩擦不計(jì)，重物重物被幾股繩子拉住，被幾股繩子拉住，拉力拉力就是物就是物體與接觸面摩擦力的幾分之一。即體與接觸面摩擦力的幾分之一。即1FfnF.fNGT5 5、水平移動(dòng)物體。、水平移動(dòng)物體。2、水平移動(dòng)物體、水平移動(dòng)物體（不計(jì)輪重）（不計(jì)輪重）1、豎直提升物體。、豎直提升物體。fnF1 GnF1nfF )(1動(dòng)動(dòng)物物GGnF F不考慮動(dòng)滑輪重力時(shí)不考慮動(dòng)滑輪重力時(shí)考慮動(dòng)滑輪重力時(shí)考慮動(dòng)滑輪重力時(shí)FG總總 結(jié)結(jié) （1 1）如圖所示：船和人總重）如圖所示：船和人總重15001500，當(dāng)船上，當(dāng)船上的人用力的人用力3030的拉力拉繩時(shí)，船作勻速直線的拉力拉繩時(shí)，

11、船作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則船受到水的阻力為（運(yùn)動(dòng)，則船受到水的阻力為（ ） 3030 6060 9090 500500C C5 5、特殊情況。、特殊情況。點(diǎn)撥：根據(jù)物體間力的作用是相互的；使用滑輪或滑輪點(diǎn)撥：根據(jù)物體間力的作用是相互的；使用滑輪或滑輪組拉動(dòng)重物時(shí)，如果施力者是重物的一部分，則拉力作組拉動(dòng)重物時(shí)，如果施力者是重物的一部分，則拉力作用的繩算一股。用的繩算一股。（2 2）一個(gè)體重為）一個(gè)體重為600N600N的工人站在集裝箱的工人站在集裝箱上，要將重上，要將重1000N1000N的物體拉起，問該工人的物體拉起，問該工人作用在繩子自由端的拉力應(yīng)為多大？作用在繩子自由端的拉力應(yīng)為多大？1600

12、N1600N 此題中人作為物體的一部分，人拉繩子，繩子也拉人，此題中人作為物體的一部分，人拉繩子，繩子也拉人，所以人拉的那段繩子也承擔(dān)著物體的重力，故為四段而不所以人拉的那段繩子也承擔(dān)著物體的重力，故為四段而不是三段。是三段。F=F=4 4=400N=400N分析：分析： 本題甲圖中有兩根繩子本題甲圖中有兩根繩子繞成滑輪組，應(yīng)從繩子自由繞成滑輪組，應(yīng)從繩子自由端入手分析。設(shè)繩子自由端端入手分析。設(shè)繩子自由端拉力為拉力為F甲甲，則，則4F甲甲=G，F(xiàn)甲甲=1/4G；乙圖中以動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，乙圖中以動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，F(xiàn)乙乙=2G。（3 3）如圖所示，物體重力均為）如圖所示，物體重力均為400N4

13、00N，作用在繩子自由端的拉，作用在繩子自由端的拉力力F F甲甲和和F F乙乙分別是多少分別是多少N N？（不計(jì)滑輪重和摩擦）？（不計(jì)滑輪重和摩擦）GGF甲甲F乙乙答案：答案：F F甲甲=100N=100N， F F乙乙=800N=800N1.1.用滑輪組提起用滑輪組提起2000N2000N的重物，繩子最多只能承受的重物，繩子最多只能承受600N600N的力。的力。（1 1）設(shè)計(jì)一個(gè)向下拉動(dòng)繩子的最簡單的滑輪組，并畫出示意圖）設(shè)計(jì)一個(gè)向下拉動(dòng)繩子的最簡單的滑輪組，并畫出示意圖（2 2）據(jù)此設(shè)計(jì)要?jiǎng)蛩偬崞鹞矬w所用的拉力是多大？）據(jù)此設(shè)計(jì)要?jiǎng)蛩偬崞鹞矬w所用的拉力是多大？（不計(jì)滑輪重和摩擦不計(jì)滑輪重

14、和摩擦）（3 3）若在此問題中，將物體勻速提高）若在此問題中，將物體勻速提高3m3m，應(yīng)把繩子拉下幾米？，應(yīng)把繩子拉下幾米？解：（解：（1 1）由）由n=G/F=2000N/600N=3.33n=G/F=2000N/600N=3.33；要??；要取4 4，如圖。如圖。（2 2）F F/ /=G/n=2000N/4=500N=G/n=2000N/4=500N（3 3）s=nhs=nh=4=43m=12m3m=12m2. 2. 小葉利用如右圖所示的滑輪組小葉利用如右圖所示的滑輪組, ,用用200 N200 N的拉力在的拉力在20S20S內(nèi)將重力為內(nèi)將重力為480480N N的物體勻速提高的物體勻速提

15、高2m , 2m , 若不計(jì)摩若不計(jì)摩擦與繩重擦與繩重. .求求: : (1) (1) 動(dòng)滑輪重動(dòng)滑輪重; ; (2)(2)繩子自由端的速度繩子自由端的速度; ;(3)(3)若再增加若再增加150 N 150 N 重物重物, ,要使物體勻速上升要使物體勻速上升, , 作用作用在繩子自由端的拉力是多大在繩子自由端的拉力是多大? ?3 3、如圖所示，用滑輪組牽引重物在水平地面上勻速移動(dòng)，、如圖所示，用滑輪組牽引重物在水平地面上勻速移動(dòng)，已知所用拉力已知所用拉力F=100NF=100N，滑輪本身的重及摩擦不計(jì)，則，滑輪本身的重及摩擦不計(jì)，則（1 1）重物與地面間的摩擦力是多少牛頓？）重物與地面間的摩擦力是多少牛頓？（2 2）當(dāng)物體移動(dòng)）當(dāng)物體移動(dòng)1.5m1.5m時(shí)，繩子自由端拉過的距離是多少？時(shí)，繩子自由端拉過的距離是多少？Ff = 3F =3 f = 3F =3 100N = 300N 100N = 300N S= 3S S= 3S物物 = 3 =