滑轮受力分析

2023-02-22 09:01:12   文档大全网     [ 字体:小 中 大 ] [ 阅读: ]

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受力,滑轮,分析
九年级物理分析受力练习题及答案分析

同学们在遇到滑轮或滑轮组问题时,对滑轮及滑轮组的动力或阻力大小判断有时不知从何下手,本文就此问题希望能指点迷津,帮助同学们正确理解滑轮。 一、 一根绳子力相等

无论是定滑轮、动滑轮还是滑轮组,只要在同一根绳子上,不管绳子有多长,也不管绳子绕过多少滑轮,绳子上的力总是相等的。

如图1,用定滑轮沿不同的方向提升重物,判断F1、F2、F3的大小关系。

分析 要提起物体,绳子必须对重物施加向上的大小为G的拉力,绕过滑轮,不论方向如何,拉力的力臂都是轮的半径,所以,拉力大小都等于被提起的物体的重力。所以F1F2F3

二、滑轮两边力平衡

滑轮静止或做匀速直线运动时,滑轮受到相反方向上的合力相互平衡。

如图2用动滑轮匀速竖直提升重物,拉力F与物体重G的关系。

分析 不计滑轮重,动滑轮处于平衡状态,如图2甲,则 2FG 即F

F2

G

F1 图1

F3

F

F

1G 2

甲

若动滑轮的重量为G0,如图2乙,则2FGG0 即 F

图2

乙

1

(GG0) 2

下面就利用上面的结论解决有关滑轮的一些问题。

例1 如图3所示的装置处于平衡状态,若滑轮重、绳重以及摩擦均忽略不计,则G1与G2之比为( )

A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.1∶3

分析 依据一个绳子力相等,每段绳子上受到的拉力都是F,动滑轮处于平衡状态,所以G12F2G2,即G1∶G2=2∶1故选B。 例2、如图4用用滑轮组允速拉动水平面上的物体,若所用的拉力F为10N,物体受到的摩擦力是多大?

分析 根据一根绳子力相等,动滑轮对物体产生3F的拉力, 物体做匀速直线运动,物体受到的摩擦力与3F平衡,所以

F F

3F



F F

F

图3

f



图4


f3F30N 。

例3 如图5所示的装置中,当人用力向右拉滑轮时,物体A恰能匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为3N,忽略滑轮、绳与测力计重及滑轮与轴间的摩擦,则人的拉力F为( ) A.3N B.4N C.6N D.8N

分析 依据一根绳子所受拉力相等,弹簧测力计对动滑轮的拉力与对动滑轮的拉力都等于3N,动滑轮做匀速直线运动,水平方向上受力平衡,所以,F2f23N6N。 例4 用如图6所示的装置匀速拉起重为G的物体(不计摩擦、滑轮重及绳重),求拉力F与G的关系。

分析 依据一根绳子力相等,滑轮两边力平衡,在图中标出各绳子所受8,有 4FG,所以,F

例5 如图7,动滑轮重5N,物体G的重量为15N,用力F使物体匀速上升,求所用力F的大小(不计摩擦)。

2F G

图6

图7

ff

图5

1

G。 4

F

F

2F

G

4F

2F

G0

G

4F 2F

F

F

分析 如图,根据同一根绳子受力相等,

标出各绳子所受力,以滑轮为研究对象,再依据滑轮所受力平衡,有

图8

F2GG0215N5N35N。

例6 如图8所示,在忽略滑轮自重和摩擦的情况下,当滑轮平衡时,拉力

F G。

分析 根据每个滑轮上绳子所承受力的特点,在图上标出每一股绳子所承受力的大小。物体受到的总的拉力是7F,物体处于平衡状态,所以7FG,即F

1

G。 7

由上面的例题可以看出,在判断滑轮或滑轮组的省力或费力情况时,先从动力端入手,依据滑轮两边力相等,逐个分析滑轮的受力情况,最后根据力的平衡,得出结论。


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