第12讲.提高班.滑轮组受力分析专题..pdf

1、 1 滑轮组 特点： 1、由几个滑轮组合起来使用 装置 的叫滑轮组 ; 2、既可以改变用力的方向 , 又可以省力 . 滑轮组的受力分析： 将重物与动滑轮看做一个整体 , 1nF G G拉 物 轮（ ） , n 为承重绳子的段数 . 基本滑轮模型的解题方法 1.动滑轮与重物在一起的 省力滑轮模型 （整体法）： 2. 费力反拉滑轮模型（对动滑轮进行受力分析） 对动滑轮进行受力分析 : 12F F G动 费力模型省距离 : 物体上升 h, 自由端（人的拉力）上升 s, 则 : 12sh 滑轮与杠杆的结合 有滑轮有杠杆 , 中心方程在杠杆 : 1. 先对左边滑轮组部分进行受力分析 : 1 (3AF G

2、 G物 动 ） 2. 再对人进行受力分析 : BF G F人 支 3. 最后列杠杆平衡方程 : ABF OA F OB 即 : 1 (3 G G OA G F OB 人物 动 支） （ ） 第 二 讲 滑轮组受力分析专题 F G F人支 拉F G F人支 拉2 一、 例题解析 【例 1】 如图所示 , 用动滑轮拉着一个物块在水平方向运动 . 当拉力 F 为10N 时 , 物块恰在水平方向做匀速直线运动 , 则物块所受的滑动摩擦力大小为 N; 当 F 增大到 14N 时 , 物块受到的合力大小为 N .（忽略滑轮摩擦以及动滑轮和绳重） 【答案】 20 8 【例 2】 如图所示，物体受到的重力为

3、20N ，用力 F 将滑轮匀速提升，重物随滑轮一起匀速上升 (不计绳重、 滑轮重及绳与轮之间的摩擦 ). 当重物上升 1m时 , 关于滑轮上升的高度 h 和拉力 F 的说法正确的是（ ） A 20NF ， 1mh B 40NF ， 2mh C 40NF ， 0.5mh D 10NF ， 2mh 【答案】 C 教师可以引导学生思考：若上题中计滑轮重力 , 比如滑轮重力为 5N, 那么拉力 F 大小应为 N, 物体上升 1m , 拉力 F 上升 m. 答案： 45 0.5 【例 3】 如图所示的装置处于静止 , 物重都是 G, 不计滑轮和绳重及摩擦 , 使物体匀速上升 , 拉力 F 最小的是（ ）

4、 3 A B C D 【答案】 B 【例 4】 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法 解析 一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，可以绕成两根绳和三根绳承担拉力，其中三根绳为最省力根据 “奇拴动，偶拴定 ”的原则，绳的固定端接在动滑轮的钩子上 【答案】 如图所示 【例 5】 一个同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组提升重物已知物重 1000N，而绳子最多只能承受 400N的拉力请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法 解析 先判断 1000N 2.5( )400NGn F 段 用 “进一法 ”取 3n 根据 “奇拴动，一动配一定，变向加一定 ”原则，绳子应固定在动滑轮的钩上

5、，由内向外绕 4 【答案】 如图所示 【例 6】 如图所示 , 体重为 500N 的人站在水平地面上拉绳子 , 使重物以 1/ms的速度匀速上升 . 已知动滑轮重力为 50N, 被提升重物的重力为 300N. （不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦） 则： (1) 此时自由端人的拉力大小为 N, 人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s . (2) 若此人竭尽全力拉绳子 , 利用此装置最多能拉起 N 的重物 . 【答案】 (1) 175 325 2 m/s (2) 950 【例 7】 如图所示 , 体 重为 500N的人站在高台上提升重物 , 使重物以 1/ms的速度匀速上升 .

6、已知动滑轮重力为 50N, 被提升重物的重力为 400N. （不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦） 则：人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s . 【答案】 650 3 【例 8】 如图所示，吊篮的重力为 400N，动滑轮的重力为 50N，定滑轮重力为 40N，人的重力为 600N，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（ ） A 218N B 220N C 210N D 236N 解析 设人对绳的拉力 F，将人、吊篮和动滑轮视为一个整体，此时整体处于静止状态，整体重力由 5 段绳子承担，所以有 5F= G G G人 吊 动 5 所以 600N 400N 50N 210N55G G G

7、F 人 吊 动 【答案】 C 【例 9】 体重为 500N 的工人利用此装置把自己和重为 100N 的涂料箱拉到高处 . 已知动滑轮重力为 50N, 筐重力为 130N . 不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦 . 求 : 人的拉力为多少 ? 人此时对 筐的压力为多少 ? 【答案】 11( 500N+100N+50N+130N)=260N33F G G G G 人 涂 料 动 筐 ） （ 500N 260N 240NF F G F 压 人支 拉 【例 10】 如图所示 , 质量为 60kg 的工人在水平地面上 ,用滑轮组把货物运到高处 . 第一次运送货物时 ,货物质量为 130kg, 工人用力

8、 F1匀速拉绳 , 地面对工人的支持力为 N1; 第二次运送货物时 , 货物质量为 90 kg, 工人用力 F2 匀速拉绳 , 货箱以 0.1m/s 的速度匀速上升 . 已知 300动G N. 则两次人的拉力之比为 ; 地面对人的支持力 之比为 . (不计绳重及滑轮摩擦 , g 取 10N/kg) 【答案】 4:3 2:3 【例 11】 如图所示， AB 在水平方向上静止，且 1 23BO AB ，当 100NG 时， F 为 N （滑轮重不计） 【答案】 如图所示为组合机械， 1AO B 为杠杆， “ 2O ”为动滑轮对于 1AO B ，有211BOG AO T O B ，即21210033

9、BOAB T AB ，得 2 50NBOT 对于动滑轮，有 21150N 25N22BOFT 本题填：25 6 【例 12】 图中的每个滑轮重 0.5N, 物体 A 重 6N, 托板重 1N. 在 2s 的时间内，拉力 F 的作用点沿竖直方向匀速升高了 1.2m，这个过程中，不计滑轮 轴摩擦和绳重，则 : (1) 拉力 F 的大小为 N. (2) 物体 A 上升的速度为 m/s. (3) 天花板对定滑轮拉力大小为 N. 【答案】 2 0.15 4.5 【例 13】 如图所示，物体重 900N ，站在地上的人拉住绳子的一端，使物体静止，若不计绳重、摩擦和滑轮的重力，则人的拉力为（ ） A 400

10、N B 300N C 200N D 150N 【答案】 B 【例 14】 (2010 年西城一模 ) 如 图所示的装置中 , 重 600N 的人用力拉绳 , 使装置处于静止 . 装置中的滑轮 A 重 500N, 滑轮 B 重 200N, 底板 C 重 100N. 不计轴摩擦及绳重 , 人对底板 C 的压力为 _N. 【答案】 475N 【例 15】 图所示，重为 G 的物体吊在滑轮 C 下，不计滑轮质量、绳的质量及摩擦力，为使 物体处于静止状态，加在绳子端点的力 F 是 7 GFCBA【答案】 根据动滑轮能省力一半的原理知：作用在滑轮 C 上的力为12CFG ， 作 用 在 滑 轮 B 上 的 力 为1 1 1 12 2 2 4BcF F G G 作 用 在 滑 轮 A 上 的 力 为1 1 1 12 2 4 8ABF F G G 本题填：18 G FCFCFBFBFGCBAFCFBF