摘要：8．2滑轮的应用同步测试 图8-35是一幅科学漫画．学过本节后.你就能明白其中的道理了． 智 能 提 要 问:关于滑轮组.我们应该知道些什么? 答:使用滑轮组,应注意两个关系式: (1)F＝． 式中G在不计动滑轮重和摩擦时,表示被提起的重物的重;在不计摩擦时,则表示重物与动滑轮的总重. 式中n表示承担重物重G的绳子的股数. (2)s=nh． 式中h为重物被提升的高度n仍表示承担重物重G的绳子的股数. 问:用什么简单的方法可以来确定承担物重的绳子的股数? 答:可以采用这样的方法:(1)首先要分清哪是定滑轮.哪是动滑轮,(2)在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线.看跟动滑轮相连的绳子有几股.那么n就是几． 在图甲中我们用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离.以重物和动滑轮为研究对象.有四根绳子承担动滑轮及重物.所以用力F=.同理.分析乙图可知.提起重物及动滑轮的力F=. 问:在组装滑轮组时.应该怎样绕线? 答:下面介绍一种简单的方法:(1)当n为奇数时.绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上.然后依次绕过滑轮,(2)当n为偶数时.绳子的起始端应固定在定滑轮的框架钩上． 智 能 拓 展 趣味拔河赛 ①游戏器具:两根刨光的圆木棍或竹棍.一根结实的长绳. ②游戏方法: a．请八位大个子同学.四人一组.分成两排.相距两步面对面地站着.双方各执-棍, b．将绳子的一头系在一棍上.然后如图8-36所示.在棍子的中部绕几圈.另一头由-位小个子同学拉着, c．小个子同学拉绳.大个子同学用力拉棍子.其结果是小个子同学把两根木棍拉拢了.八个大个子同学却没能把木棍拉开. 学过了滑轮组的知识后.你能解释其中的奥秘吗? 智 能 归 例 题型一 能正确判断滑轮组的省力情况 例1 如图8-37所示表示三种不同的滑轮组.用它们提起重为G的相同重物.在A端所用的拉力分别为 , , .不计滑轮本身的重和摩擦． 闯关点拨 判断使用滑轮组时所用的力F的大小.关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体.即有几段绳子承担物体的重.不能根据动滑轮的个数来判断省力的大小.也不能根据滑轮的总数来判断省力的大小． 分析和解 ①在图A中.有三段绳子拉着物体..②在图B中.有四段绳子拉着物体.③在图C中.有五段绳子拉着物体. 答 .. 例2 如图8-38所示.用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进.在绳的端点A的作用力 N.重物与地面间的摩擦力 为多大?将重物移动的距离为 m.绳端A移动的距离为多少?不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦? 闯关点拨 由图中可见对于滑轮组.右侧为定滑轮.左侧直接拉物体的是动滑轮.与此动滑轮连接的绳子段数有三段.每段绳子的拉力是F.所以动滑轮拉物体力 ．对被拉物体再进行受力分析可知.重物在水平方向上受到滑轮组对它的拉力和地面的摩擦力.又由于重物沿水平面匀速运动.因此摩擦力与拉力大小相等．所以.滑轮对重物的作用力大小等于重物所受地面对它的摩擦力． 将重物移动1 .与动滑轮连接的三段绳子的端点都应当移动1 .所以绳端A移动的距离应为3 ． 解 动滑轮拉物体的力 .由二力平衡条件可知: N 绳端A移动的距离: 答 N. 题型二 能按要求组装滑轮组 例1 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来.试在图甲中画出最省力的绕绳方法． 闯关点拨 要求最省力.即承担动滑轮的绳子股数最多.而图中只有一个动滑轮.故最多只有3股. 答 最省力的绕绳方法如图乙所示． 例2 一条绳子最多能承受1000N的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物.画出滑轮组安装示意图． 闯关点拨 在处理这类问题时.首先要计算出承担物重的绳子段数 .即．注意 取整数.若计算出 是小数.都采用“入 的办法． 分析和解 绳子的股数.则 应取4.不能按四舍五入去处理．然后.根据 的数值及所需的拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个数及绕线方法．如果不要求改变用力方向.则只需要用一个定滑轮.绕线如图(甲),如果要改变用力方向.则需要两个定滑轮.绕线如图乙)． 题型三 结合力的平衡知识的综合题 例 如图8-39所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F是2N,物体G重100N,则弹簧测力计的示数是 N,水平地面受到物体G的压力是 N． 闯关点拨 该题应对研究对象进行受力分析并结合力的平 衡知识求解. 分析和解 滑轮在竖直方向上受到竖直向下的重力G’＝1N,两股 绳竖直向下的拉力,其中每股绳上的拉力F都是2N;滑轮受 到弹簧测力计竖直向上的拉力F’,由于滑轮处于平衡状态,受到 的是平衡力,如图8-40所示,所以: F’＝G’+F+F＝1N+2N+2N＝5N 即弹簧测力计的示数是5N 物体G放置在水平地面上,受到竖直向下的重力G＝100N,绳子竖直向上的拉力F＝2 N,还受到水平地面竖直向上的支持力N,由于物体静止不动,它受到的是平衡力.即: N＝G-F＝100N-2N＝98N. 说明水平地面对物体的支持力是98N,由于物体对水平地面的压力和水平地面对物体支持力是大小相等,所以物体G对水平地面的压力就等于98N. 智 能 训 练 基础知识训练

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