初中物理知識點:滑輪組的設計與組裝

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 初中物理 來源: 高中學習網


組裝滑輪組的要領:
1、確定“n”。根據題意確定由多少段繩子承擔動滑輪重力和物體重力。

2、確定動滑輪個數。
(1)、當n為偶數時,動滑輪的個數是:
(2)、當n為奇數時,動滑輪的個數是:

3、確定定滑輪的個數?谠E:“一動配一定,偶數減一定,變向加一定!
(1)在不改變施力的方向時,以動滑輪個數為基數,按“一動配一定,偶數減一定”來確定定滑輪的個數。即:一個動滑輪配一個定滑輪;但當n為偶數時,定滑輪的個數等于“動滑輪的個數減一個”。
(2)在需要改變施力的方向時,仍以動滑輪的個數為基數,按“變向加一定”的方法確定定滑輪的個數。即:在“一動配一定,偶數減一定”的基數上,再加上一個定滑輪。

4、組裝滑輪組。口訣:“奇動偶定”。確定好了動滑輪和定滑輪的個數后,再確定繩子的起始點。
(1)當n為奇數時,繩子的起始點從動滑輪開始,經定滑輪依次按畫螺旋線的方法繞線。
(2)當n為偶數時,繩子的起始點從定滑輪開始,經動滑輪依次按畫螺旋線的方法繞線。

滑輪組的繞線問題:
一般來說,在給滑輪組繞線時,首先要確定承擔物重的繩子股數n,然后根據“奇動偶定,由內向外”的原則繞繩!捌、偶”是指承擔物重的繩子股數,“動、定” 是指動滑輪和定滑輪。即如果n是奇數,則繩子起始端在動滑輪的小鉤上開始繞起;如果n是偶數,則繩子起始端從定滑輪的小鉤上開始繞起。需要注意的是:在繞線時,所畫的線要直,并且要與兩個滑輪外側相切;在一般情況下,要在最后一股 (最外層)繩子的末端用箭頭標出拉力的方向。在中考中此類問題包括以下幾種類型:
(1)已知滑輪組的省力情況
(2)未知滑輪組的省力情況
(3)根據特定要求繞線確定滑輪組繞線時要注意一些特殊的要求,比如 “最省力”、“人要站在地面上”、“向上拉”等,還要符合一定的物理情景。
例1完成圖示滑輪組的繞線。

解析:根據繞線規(guī)律“奇動偶定”n=3或n=5為奇數,(1)(2)(4)繩子的起點在動滑輪上,n=4為偶數,所以(3)繩子的起點在定滑輪上。
答案:如圖


組裝滑輪組的方法:
要正確組裝滑輪組,首先要根據題意算出承擔物重的繩子的股數n,然后再根據“奇動偶定”的原則組裝滑輪組,即當n為奇數時,繩子的起始端系在動滑輪上,當n為偶數時,繩子的起始端系在定滑輪上。
例一條繩子最多能承受1000N的拉力。請設計一個滑輪組,用這條繩子吊起3300N的重物,畫出滑輪組安裝示意圖。
解析:先確定繩子股數:, n的取值應為4;根據“奇動偶定”原則繩子固定端應在定滑輪上,若改變力的方向,繞法如圖乙所示;若不改變力的方向,繞法如圖甲所示。
答案:



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