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对滑轮知识点的解读

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简单机械滑轮是一个变形的杠杆,它的知识点具体内容如下:

①、定滑轮:L1 = L2 等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向;

②、动滑轮:L1 = 2L2 省一半力,但费距离;

③、滑轮组:有n股绳子承担物重和动滑轮,则F=1/n(G物-G动)、S=nh,滑轮组不但可以省力,而且可以改变力的方向。

学生一般都能够记住这方面的知识,但是在理解和应用知识解决问题时还是存在一段距离,下面利用几个例子解析滑轮知识点的应用。

例1如图所示,利用定滑轮、动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物,已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50N。则:

(1)、不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时,提升的物重分别是:G甲= N;G乙= N;G丙= N。

(2)、动滑轮重3N,不计绳与滑轮之间摩擦时,提升的物重分别是:G甲=N;G乙= N;G丙= N。

(3)、当物体被提升2m时,绳子自由端移动的距离分别是:S甲= m;S乙=m;S丙= m。

(4)、如果物体被提升的速度都是0.2m/s时,绳子自由端移动的速度分别是:v甲=m/s; v乙=m/s; v丙= m/s;

解析(1)直接利用定滑轮、动滑轮和滑轮组的省力情况解决问题;(2)必须考虑动滑轮的重量;(3)考虑物重与绳子自由端移动距离的关系s=vt解决问题;(4)物重与绳子同时移动,时间一样都是t,利用s=nh和s=vt得出结果。这道题比较直观,直接利用滑轮知识点就可以作出判断。

答案(1)50N;100N;150N

(2) 50N; 97N;147N

(3) 2m;4m;6m

(4) 0.2m/s; 0.4m/s; 0.6m/s

例2如图所示,物体重400牛顿,在水平拉力F=80牛顿作用下,物体匀速前进0.4米,这时物体受到的摩擦力大小为牛顿,滑轮移动了米。

解析这道题首先要判断滑轮是定滑轮还是动滑轮,同时还涉及到二力平衡问题,此题看似复杂,其实只要把上图转动900角观察就一目了然。它其实就是一个简单的动滑轮。

答案f= F/2 = 40N; h = s/2 = 0.2m

例3王小灵用如何所示的滑轮组提升重1200牛的物体A,若他用500牛的拉力在10秒内将物体A匀速提高了1米,请你计算出除物体及绳端运动速度,绳端移动距离之外,与这个滑轮组做功过程有关的任意四个物理量,并把计算过程及结果填入下表。

解析这是一道开放性题目,它把滑轮知识点与功、功率及机械效率等知识联系起来,考查学生对知识的理解和综合利用能力。以下答案可供参考:

简单机械滑轮的知识点较简单,要是想完全理解它,只要选择几道有代表性的题目进行练习,就可以融会贯通。再联系上其它知识点进行综合训练,那么学生的综合运用能力就一定能够得到提高。

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”