初中物理滑輪問題及答案-tft每日頭條

初中物理滑輪問題及答案

教育更新时间:2024-11-27 21:50:44

問題：動滑輪是省力杠杆，可以省一半的力，但會費距離，拉力移動的距離是物體移動距離的2倍；在解題時有一種“另類”的動滑輪，好像是動滑輪“反”着用，這種“另類”的動滑輪有什麼特點？如何理解呢？

初中物理滑輪問題及答案（初中物理有問有答）1

解析：滑輪是變形的杠杆，我們可以用杠杆的平衡條件分析各種滑輪的特點，包括這種“另類”的動滑輪。

如圖所示是這種滑輪的支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂；

初中物理滑輪問題及答案（初中物理有問有答）2

從圖中很容易得出這種滑輪的動力臂是阻力臂的一半，如果不計繩重、摩擦和滑輪的重，結合杠杆的平衡條件我們可以得出動力F=2G，如下圖所示。

初中物理滑輪問題及答案（初中物理有問有答）3

通過以上分析可知：這種“另類”的動滑輪實質上是一個費力杠杆，由杠杆的特點可知：它費力但會省距離，即拉力移動的距離s是物體移動距離h的1/2 。

其實我們還可以運用受力分析的方法進行分析，即當滑輪靜止或勻速直線運動時，滑輪所受的力是平衡力。

如下圖所示，如果不計繩重、摩擦和滑輪的重，此時滑輪受到向上的拉力F和兩側繩子向下的拉力，由于是同一根繩子，所以兩側向下的力是相等的，大小均為F2，此時滑輪勻速直線運動，所受力為平衡力，因此F=2F2，很明顯向下的拉力F2=G，所以F=2G。

初中物理滑輪問題及答案（初中物理有問有答）4

利用受力分析我們還很容易理解如果考慮滑輪自重的情況，如下圖所示，此時滑輪除了受到向上的拉力F和兩側繩子向下的拉力F2，還受到自身的重力，由平衡關系可知F=2G G動，需要特别注意的是不是2（G G動）！

初中物理滑輪問題及答案（初中物理有問有答）5

（說明：考慮滑輪自重的情況也可以用杠杆的平衡條件來解釋，因為要用到高中知識，所以這裡不做介紹。）

這種“另類”的動滑輪同樣可以水平使用，如下圖所示，現在你能明白圖中力的關系了嗎？

初中物理滑輪問題及答案（初中物理有問有答）6

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