初中物理12.2《滑輪》知識梳理02:滑輪組

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知識回顧

1.定滑輪的特點:

  • F=G
  • s=h

2.動滑輪的特點:

  • F=0.5G
  • s=2h

滑輪組

如圖所示,是由一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組。

它結合了動滑輪的優點和定滑輪的優點,既能夠省力,又可以改變力的方向。

其中兩種繞線的方式,會導致省力的大小不同。第一種情況下,動滑輪上只有兩根繩子承擔物重,所以省了1/2的力;第二種情況,有三根繩子承擔物體重力,所以省到1/3的重力。

基於這樣的結論,我們可以得到滑輪組的F拉力公式,即:

F=G/n,n是動滑輪上的繩子股數。

距離s公式

功的原理說:省力的費距離,當滑輪組省力的過程必然也是費距離的過程。

初中物理12.2《滑輪》知識梳理02:滑輪組

如圖所示,是測量滑輪組工作時的一組數據。

從表格中我們可以看到,當物體上升4cm時,繩子的自由端走過了12cm;當物體上升10cm時,繩子的自由端走過了30cm;當物體上升6cm時,繩子的自由端走過了18cm.

很明顯,繩子走過的距離s是物體升高的高度h的3倍。

那是因為此時拉力F=G/3.也就是說,省了1/3的力,就會飛3倍的距離,即:

F=G/n,s=nh。

考慮輪重的問題

在上述公式中,我們只考慮了物體重力,並沒有考慮到輪子也是有重力的。

如果繩重也加進來,那麼拉力F>G物/n了,此時應該是:

F=(G輪+G物)/n

但是繩子的距離關係不變

繩重、輪重與摩擦

在剛才的討論中,我們並沒有考慮到繩重和摩擦。

如果考慮這些額外因素,那麼拉力F要承擔的就不是物體重力這麼簡單了,而是要把物重、輪重、繩重摩擦都承擔起來。


練習:

初中物理12.2《滑輪》知識梳理02:滑輪組

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