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动滑轮定滑轮知识点分析
定滑轮:
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G
绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)
动滑轮:
①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)
②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= 1 /2G只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= 1 /2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
滑轮组:
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= 1 /n G 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= 1 /n (G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)
④组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
三、机械效率
1.有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面:W有用=Gh
2.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。
公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:W额=fL
3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η
斜面:W总= fL+Gh=FL
4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
?
②公式:
斜 面:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组:
③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
?
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5.机械效率的测量:
?
①原理:
②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B、提升重物越重,做的有用功相对就多。
C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
5.机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
有关机械效率的计算是力学中的难点之一,针对有的同学对机械效率公式中各量意义理解有困难,现将有关机械效率计算的五种不同情况总结如下,以帮助同学们区别和掌握.
一、斜面的机械效率
二、滑轮(组)的机械效率
(一)提升重物问题根据拉力F作用位置不同分为两种情况
(二)水平拉动问题,也根据拉力F作用位置不同分为两种情况
如图所示,标出了轮半径和轴半径,物体的质量都相同,则最大的拉力是________.
同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙 D.F甲=F乙>F丙
如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦)。图中F1、F2、F3、F4之间的关系正确的是( )
F1 = F2 B.F3 = F4 C. D.
如图所示,滑轮下挂重400N的物体,滑轮重20N,绳和杠杆都是轻质的,要在图示位置使杠杆平衡,在杠杆的A点所加的竖直方向上的力F应是(杠杆上的标度间距相等)( )
A.210N B.70N C.140N D.280N
如图为教室里两块可上下拉动的活动黑板,两块黑板的形状和质量均相同,通过两只定滑轮相连.擦黑板时,某同学推拉其中一块黑板觉得较“费力”.则下列说法正确的是( )
A.向上推黑板的力等于一块黑板的重力
B.向下拉黑板的力等于两块黑板的重力
C.向上推黑板时推力做正功,向下拉黑板时拉力不做功
D.向上推黑板时推力做正功,向下拉黑板时拉力也做正功
某人用100牛的力提起了350牛的重物,那么他可能使用了( )
一个定滑轮?
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