想知道动滑轮为什么省力还让距离翻倍?这其实很简单!


一、定滑轮、动滑轮及其特点

知识点1:滑轮的分类

滑轮是一个周边有槽,能绕轴转动的小轮。可分为定滑轮和动滑轮。

知识点2:定滑轮和动滑轮工作时的特点

1. 定滑轮:使用时轴固定不动。定滑轮实质是一个等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变力的方向。

2. 动滑轮:使用时轴和重物一起移动。动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆,可以省一半的力,但费一倍的距离。

例题与练习:

1. 关于简单机械的说法中正确的是()

A.使用定滑轮能改变用力方向 B.使用定滑轮能省力

C.使用动滑轮能省力,也能改变用力方向 D.使用动滑轮一定省力

2. 在滑轮的两种用法中,下列说法正确的是()

A.甲是动滑轮,使用时不能省力 B.乙是动滑轮,使用时可以省力

C.甲是定滑轮,使用时可以省力 D.乙是定滑轮,使用时不能省力

3. 使用如图所示的装置匀速提起重物时,拉力最小的是()

A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.一样大

4. 如图是上右图所示,某同学用重为20N的动滑轮匀速提升重为80N的物体。不计摩擦,则该同学所用的拉力F可能是()

A.30N B.40N C.50N D.60N

二、滑轮组及其特点

想一想:使用定滑轮能改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向。那么如果我们把定滑轮和动滑轮组合起来,组成滑轮组,能不能既省力又改变力的方向呢?

知识点1:滑轮组定义

滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组成的器械。

知识点2:滑轮组绳子的绕法

①从数量少的钩子开始;②定动交替原则;③就近原则;④奇动偶定。

知识点3:“隔离法”判断绳子的段数和省力情况

“隔离法”判断绳子的段数:假设从定滑轮和动滑轮中间隔断,看隔离后,留在动滑轮上的相关绳头有几个,就有几段绳子承担重物。如图观察虚线以下部分,甲图的动滑轮由三段绳子承担物重,即n=3;乙图的动滑轮由2段绳子承担物重,即n=2。在物重和动滑轮重相图中甲的拉力小于乙的拉力。判断滑轮组省力情况关键在于首先确定直接承担物重的绳子的段数n。

(1)使用滑轮组提升物体时:①不计绳重和摩擦,考虑动滑轮的重力时则省力情况为F=G总/n;②若物体上升的高度为h则绳子自由端移动的距离为nh;③若物体上升的速度为v物则绳子自由端移动的速度为nv物。(