1、突破滑轮知识点及题型、技巧一、滑轮 1.定滑轮定义: 中间的轴固定不动 。实质: 等臂杠杆 (原因:L1=L2=R) 。特点: 不能省力,只能改变力的方向 。理想的定滑轮: F=G动 。不计绳重和f: s自=s物 或 自=物 。因L1=L2=R,得:F1=G2.动滑轮定义: 轴随重物一起移动 。实质: L1=2L2的省力杠杆 。特点: 省一半的力,费一倍的距离,且不能改变力的方向 。理想的动滑轮: 。 不计绳重和f:s自=2s物 或 自=2物 。因L1=2L2=2R,得:3.滑轮组定义: 多个定滑轮和动滑轮组合使用 。特点: 既能省力,又能改变力的方向,但一定费距离 。理想的滑轮组: 。 不计
2、绳重和f:s自=ns物 或 自=n物 。组装滑轮组方法: 取整数n 。 “奇动偶定”二、定滑轮题型例1.甲物体重4N,乙物体重9N,弹簧测力计质量、摩擦力均不计,整个系统静止,弹簧测力计的读数为 4 N,物体乙所受的合力为 0 N。解析:轻绳上,拉力处处相等,弹簧测力计显示“拉力”。G甲 F 对甲受力分析: 有:F=G甲=4N,得示数:4N。思考:乙所受地面的支持力多大?G乙 F F支 G乙=F+F支9N=4N+F支得:F支=5N对乙受力分析:三、动滑轮题型题型1.竖直动滑轮F n=2 B G A 分析问题原则:回归到受力分析、力的平衡;需要考虑滑轮的重力。例2.如图A重4N,B重40N,拉力
3、F至少应为 22 N;若要使物体B上升2m,则绳的自由端拉动 4 m;若绳的自由端速度为10m/s,则物体B的速度为 5 m/s。整体受力分析:G物+G动 2F 由2F=G物+G动得例3.如图所示,A重4N、B重40N,拉力F为20N,B一直完全没在水中,不计水的阻力,g取10N/kg,求B的密度。G轮+F 2F 对轮A受力分析:由2F=G轮+F得:F=36NGB F F浮 由F浮+F=GB得:F浮=GBF=4N由F浮=水gVB得:VB=410-4m3F n=2 B G A 水 设轮A与物体B间细绳拉力为F,由GB=mBg得mB=4kg题型2.水平动滑轮分析问题原则:回归到受力分析、力的平衡;
4、不需要考虑滑轮的重力,但必需考虑水平方向的摩擦力。2F f 轮+物 F n=2 例4.已知木块在水平桌面上匀速滑动,拉力F为3N,则木块所受摩擦力为 6 N。解析:因为“轮”与“木块”相对静止,一起向左匀直,故而“整体”受力分析:(如上图右所示)有:2F=f,故f=6N例5.用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,则三者大小关系是 F3F1F2 。F1 F1 定滑轮:不改变力的大小 F1 f 因为木块靠近滑轮,故隔离“木块”:有:F1=fF2 n=2 动滑轮 2F2 f 因为木块与滑轮相对静止,故隔离“木块”: 有:2F2=f,得:f F 因为靠
5、近滑轮,故隔离“木块”: 有:F=f对滑轮受力分析:有:2F=F3,F3=2fF3 动滑轮 F3 2F 四、滑轮组F绳 F=? n=3 A B 例6.动滑轮重2N,重物B重力为10N,物体A重80N,若物体B恰能以0.2m/s匀速下滑;要使物体以0.3m/s匀速上升,必须对A施加一个向左大小为 8 N的水平外力。F绳 f 解析:B匀速下降时,A向右走,对A受力分析:有:F绳=fF绳 F f B匀速上升时,A向左走,对A受力分析:有:3F绳=G轮+GB得:F绳=4NG轮 3F绳 GB 有:F=F绳+f=2F绳对“动滑轮+B”整体受力分析:得:F=2F绳=8NF 自由端 n=4 例6.如图,摩擦不
6、计,当物重G=1600N、拉力F=450N时,可使物体匀速上升,求:当绳自由端速度为多大时,物体以0.5m/s匀速上升;当物重G=2600N时,拉力F为多大,物体才能匀速上升。解析:由滑轮组自=n物、n=4、物=0.5m/s得:自=2m/s由题干条件求G动由滑轮组有:,得:G动=200N例7.磅秤上有一个重为1500N的木箱,八戒站在地上,想用甲图的滑轮组将木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤示数为40kg,于是他用图乙装置去提,当木箱匀速上升时,八戒对地板压力为100N,不计绳得和f,g取10N/kg,求八戒的体重?解析:“磅秤”直接测上表面所受压力,间接得出质量,“天平”同理
7、;“竭尽全力也没有提起”,意味着悬挂时,二力平衡。F1 n=2 F1 甲 与秤接触:三力平衡 八戒二力平衡 F2 n=3 F2 乙 与秤不接触:二力平衡 八戒三力平衡 F1 F支=400N G=1500N 对甲图重物:有F1+400N=1500N,得F1=1100N F1 G八戒 甲图中八戒:F1=G八戒 由有:G动=2G八戒1100N F2 G=1500N 对乙图重物:有F2=G=1500N F2 G八戒 乙图中八戒:F支 F2+F支=G八戒,即F2+100N=G八戒 由有:G动=3G八戒1800N 联立:2G八戒1100N=3G八戒1800N 得:G八戒=700N F绳 n=2 F拉 A 例8.如图所示,已知物体A的体积为8000cm3,当A完全在水下匀速上升时,八戒对绳向下拉力为F1,水平地面对八戒的支持力为N1;当A全部露出水面且静止时,八戒对绳向下拉力为F2,水平地面对八戒的支持力为N2。已知动滑轮重120N,八戒重600N,N1:N2=3:2。不计绳重和f,不计水的阻力。求:物体A受到的浮力;物体A受到的重力。F拉 F浮 GA 解析:由完全浸没时,F浮=水gVA=80N完全浸没时,对A受力分析:有:F拉+F浮=GA,得:F拉=GA80N得:完全露出时,F拉=GA得:由有:,得:GA=920N