的定義、本質和功能,并在此基礎上掌握組裝簡單滑輪組的方法:如果要改變力的方向,n段繩索需要使用n個滑輪;只節省人工,不改變受力方向,n節繩需要(n-1)滑輪;固定滑輪和動滑輪的數量相差1個;接線方式:奇數繩從動滑輪開始布線,偶數繩從固定滑輪開始布線。段數的確定可以采取在動滑輪和固定滑輪之間畫一條水平直線的方法,計算繩索與直線的交點,因為繞過固定滑輪的繩索的自由端沒有連接到重物,所以這一段繩索不計入n個數。簡單來說:固定滑輪在不節省力的情況下改變力的方向,本質是等臂杠桿,動滑輪節省一半的力,本質是動力臂是阻力臂兩倍的杠桿。繞線方式:奇偶固定(當繩段數為奇數時,先繞滑輪,即使數數在固定滑輪周圍),滑輪組省力但不省工,滑輪組的機械效率:G/nF G:重物,n:繩段數,F: 自由端張力滑輪有固定滑輪和動滑輪兩種 (1)固定滑輪本質上是一個等臂桿,既不省力又省力,但可以改變力的方向。(2)固定滑輪的特性是將鉤碼拉過固定滑輪不省力。無論有沒有固定滑輪,彈簧刻度的讀數都相同。可以看出,使用固定滑輪并不能節省力,但可以改變力的方向。在許多情況下,改變力的方向會給工作帶來便利。固定滑輪的原理本質上是一個相等的臂桿,功率L1和阻力L2臂等于滑輪的半徑。
根據杠桿平衡條件,也可以得出結論,固定滑輪不省力。(2)動滑輪本質上是動力臂是阻力臂兩倍的杠桿,節省了1/2的力,花費了1倍的距離。動滑輪的特點:使用動滑輪可以節省一半的工作量和距離。這是因為當使用活動滑輪時,鉤子由兩段繩索懸掛,每段繩索僅承受鉤子一半的重量。雖然使用動滑輪省力,但動力運動的距離大于鉤碼升降的距離,即需要距離。動滑輪的原理:動滑輪本質上是一個杠桿,其動力臂(L1)是阻力臂(L2)的兩倍?;喗M:由固定滑輪和動滑輪組成的滑輪組,可以省力并改變力的方向。滑輪組使用幾段繩索懸掛物體,用于提升物體的力是總重量的一小部分。繩索的自由端算作圍繞動滑輪的截面,繞著固定滑輪的那一端不算?;喗M的使用雖然省力,但需要一段距離,動力運動的距離大于重物運動的距離。為了節省和改變動力方向,可以將固定滑輪和動滑輪組合成一個滑輪組。使用滑輪組時,滑輪組使用幾段繩索懸掛物體,用于提升物體的力是物體重量的一小部分?;喗M的特點 滑輪組的實驗表明,雖然使用滑輪組省力,但它需要距離 - 動力運動的距離大于貨物升降機的距離。杠桿的均衡條件:F1L1= F2L2 ( F1: 功率;L1:動力臂;F2:電阻;L2:阻力臂)固定滑輪:F=G物體S=h(F:繩索自由端的張力;G-物體:物體的引力;S:繩索自由端行進的距離;h:物體升起的距離) 動滑輪:F=(G物體+G輪)/2 S = 2 h(G物體:物體的重力;G輪:動滑輪的重力) 滑輪組:F=(G物體+G輪) S = n h (n:通過動滑輪繩的段數) 機械功: W (J) W = Fs (F:力; s:沿力方向行進的距離) 有用功: W has = G 總功 h: W 總功 W 總 = Fs 適用滑輪組垂直放置時的機械效率: η = W 有/W 總× 100% 功率:P (w) P= w/t (W:功;t:時間) 關于滑輪的綜合問題1,(一個模具)如圖25所示是起重機的結構示意圖。
用它來勻速提升質量為2×103kg、底部面積為1m2的貨箱G。(取g=10N/kg)問:(1)貨箱在水平地面上靜止時,它對地面的壓力是多少?(2)如果集裝箱以3m的恒定速度吊裝,起重機在集裝箱上做多少功?(3)吊裝貨箱時,為了防止起重機傾覆,右側的鐵塊有多大?已知:OA=10m初中物理滑輪知識點,OB=5m。 (讓起重機的重力線通過O點。第二,(一個模具)秤上有一個重達1500N的木箱,小明站在地上,想用圖29(A)所示的滑輪組將木箱抬上樓,但他盡量不抬起,此時的木箱是40kg。于是他換了圖29(B)所示的滑輪組的繞繩方式,然后去撿木箱。當木箱以恒定速度上升時,小明在地板上的壓力為100N,無論軸的摩擦力和繩索重量如何,取g=10N/kg。求出小明的重量和滑輪組在提升木箱時的機械效率。3.(一個模具)如圖30所示,立方體合金塊M的邊長為20cm,以O為支點懸掛在輕質杠桿的A點,一個重達640N的人被杠桿B點的固定滑輪F1壓住,使杠桿在水平位置保持平衡, M對水平地面的壓力為1.1×104Pa,人對水平地面的壓力為1.45×104Pa;如果 M 浸沒在水中(M 不與容器底部接觸),杠桿仍以力 F2 保持在水平位置,人對地面的壓力為 1.15×104 Pa。眾所周知,當一個人獨自站在水平地面上時,地面上的壓力為1.6×104 Pa.(g需要10N/kg)才能找到:(1)力的大小F1;(2)合金塊M的密度;(3)當M浸入水中時,如果剪斷繩子,合金塊M沉到容器底部,M對容器底部的壓力是多少。四、(一模)圖23是簡易電動門式起重機的結構示意圖。
MN是長度為4 m的橫梁,無論質量大小,運行裝置都可以左右移動橫梁上的提升重量。起重電機通過鋼絲繩和滑輪組提升重物初中物理滑輪知識點,滑輪組的結構如圖所示。當起重重量為0.5t時,鋼絲繩的重量和輪與軸之間的摩擦不定時,滑輪組的機械效率為80%。以0.2m/s的恒定速度垂直向上提升1.125t的重物時,滑輪組的機械效率如何?電機拉鋼絲繩的功率是多少?如果行走齒輪和起升電機的總重量為2.75×103N,起重重量為2t,起重重量從中點A沿梁移動到B點,以M點為軸,則N點的向上支撐力增加6×103N, MB的距離是多少?(g取10N/kg)五、(模具)圖25是液壓汽車起重機從水中打撈重物的示意圖。A為活動滑輪,B為固定滑輪,C為絞車,D為圓柱體,E為柱塞。動滑輪上共作用三股鋼絲繩,絞車旋轉帶動鋼絲繩帶動滑輪上升提取重物,打撈重量體積為V=0.5m3。如果本次打撈前起重機在地面上的壓力p1=2.0×107Pa,當物體在水中以恒定速度上升時,起重機在地面上的壓力p2=2.375×107Pa,而物體完全離開水面后起重機對地面的壓力p3=2.5×107Pa。假設提升時柱塞在垂直方向上,物體出水前后柱塞的支撐力分別為N1和N2,N1與N2的比值為19:24。水
出水后重物上升的速度v=0.45m/s。吊臂、固定滑輪、鋼絲繩的重量以及輪子與繩索之間的摩擦力不計算在內。(g取10N/kg)求:(1)打撈物體的重力;(2)打撈物體浸入水中上升時滑輪組AB的機械效率;(3)重物出水后絞車牽引力的功率。第六,(模具)橋梁施工隊的工人使用圖24所示的滑輪組,以恒定速度打撈沉入水中的工件。已知工件的質量為100kg,工人的質量為70kg。工件打撈出水面前和工件完全打撈出水面后工人對地面的壓力比為15:2,工件在水中時滑輪組的機械效率為60%。如果不計算摩擦力、繩索重量和防水性,則g為10N/kg。結果表明:(1)工件浸入水中時浮力F浮動;(2)工件完全打撈出水面后,滑輪組的機械效率η2;(3)工件完全打撈出水面后,以0.2m/s的速度勻速吊起,工人拉繩的功率率為P2。1 < 答案> (1)(2)W=FS=2×103kg×10N/kg×3m=6×104J(3) G×AO = G0×OB2×103kg×g×10m = m0g×5mm0 = 4× < 答案> F拉力=G人 木箱和動滑輪力 G箱+G輪=2F拉力+F枝=2G人+F枝=2G人+mg 改變繞繩方式后, F拉+F枝=G人, 木箱和動滑輪力 G箱+G輪=3F拉力=3(G人-F分支) 所以2G人+mg=3(G人-F分支) F分支=F壓力=100NG人=3F分支+mg=3×100N+40kg × 10N/kg=700N F拉力=G人-F分支=700N-100N=600N機械效率 ===== 83.3%3 <答案> (1), F1 = G 人 - p1S = 640N - 1.45× 104Pa× 0.04m2 = 60N, F2 = G 人 - p2S = 640N - 1.15 ×104Pa×0.04m2=180N(2) 當杠桿在水平位置平衡時,有: OA(GM-FM)=OBF1 (1)OA(GM-F 浮點數)=OBF2 (2)可由(1)(2)獲得,(3)FM=F壓力=PMSM=1.1×104Pa×(0.2m)2=440NF 浮子=ρ 水 gVM=1×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N 替代FM=440N, F float=80N 進入式(3),解:GM=620N(3) 當M浸入水中時,拉繩被剪切,合金塊M沉到容器底部, 4 <> 起重重量為0.5t和2t,重物重量為G=mg=0.5t×10N/kg=5×103N, G/=m/g =2t×10N/kg =20×103N 由滑輪組的機械效率η=W有用/W總=G物質/(G物體+G運動),替代數據:80%=5×103N/(5×103N+G動態),解:G運動=1.25×103N η/= G物質//(G物體/+G運動)=20×103N/(20×103N+1.25×103N) ≈ 94%鋼絲繩張力 F = (G物體/+G運動) / 3 = (20×103N + 1.25×103N) / 3≈7.1× 103N 拉力時恒速,電機拉鋼絲繩的功率 P = Fv = 7.1×103N× 3×0.2m/s = 4.26×103W [或 P = (G 物體 / +G 移動) v 物體 = (20×103N + 1.25 ×103N) ×0.2m/s = 4.25×103W] 以橫梁MN為杠桿,以M點為軸,當重量在A點和B點時, 根據杠桿平衡條件:(G物體+G線+G運動) ·MA =FA·MN(G物體+G線+G運動)·MB =FB·從兩個公式中減去MN得到:(G對象+G行+G運動)·(MA-MB) = (FA-FB)·FA-FB=6×103N>0時MN,代入數據:(20×103N+1.25×103N+2.75×103N)(2m-MB)=6×103N×4m 解:MB=1m當FA-FB=-6×103N<0時,代入數據:(20×103N+1.25×103N+2.75×103N)(2m-MB)=-6×103N×4m 解:MB/=3m5 <答案> (1)設置起重機重量為G,打撈物體的重力為G物體;打撈物體前,當 G = p0S 在水中勻速吊起物體時:F 拉力 = G 物體 - F 浮吊對地面的壓力:G + F 拉力 = p1SF 浮子 = ρ 水 gV 行 = 0.5×104N 物體出水后:G + G 物體 = p2S,F 拉力 = (p1 - p0)S;G 物質 = (p2- p0)S 物體的引力是 G 物質 = 2.0×104N。
(2)設鋼絲繩上的力為F1且
F2分別在出水前后,柱塞對吊桿力的力臂為L1,鋼絲繩對吊桿力的力臂為L2。根據杠桿均衡條件,可以看出N1L1=3F1L2;N2L1=3F2L2,=,F1=(G物體-F浮動+G運動) F2=(G物體+G運動),= = 代入數據得到:G運動=0.4×104N 當物體浸入水中上升時,滑輪組AB的機械效率: (3)出水后鋼絲繩受力:F2=(G物體+G運動)/3=0.8×104N 物體的速度v, 鋼絲繩速度 v'=3v=30.45m/ s =1.35m/ sP=F2 v'=0.8×104N ×1.35m/ s =1.08×104W。6 < 答案> (1)以人為研究對象,進行受力分析,如圖A、B所示: ∵G 人 = F′1 + N1 ∴ N1 = G 人 - F′1G 人 = F′2 + N2 N2 = G 人 - F′2 地面上工人的支撐力等于地面上工人的壓力;繩子對人的拉力等于人對繩子的拉力?!郚′1/N′2=N1/N2=(G人-F′1)/(G人-F′2)=15/2 再次∵η1=W 有/W 總計 = (G 物質-F 浮點數) h / F1S = (G 物質-F 浮點數)/2F1=60% F1=(G 物質 + G 運動-F 浮點數)/2 F2=(G 物體 + G 運動)/2 將等式(3)和(4)代入等式(1)和(2),G人=m人 g = 70kg× 10N/kg = 700N, G物質=m物質g=100kg×10N/kg=1000N代之,溶液:G運動=320N,由(2)(3)公式:60%=(G物體-F浮子)/(G物體+G運動-F浮子)=(1000N-F浮子)/(1000N+320N-F浮子)∴溶液F浮子=520N,則:F1=400N;F2=660N。(2)∵η2 =W′Yes / W 合計 = G / 2F2=G / (G + G) = 1000N/(1000N+320N) =76 % (3)∵P2=F2 ·v2 = F2 × 2 V = 1320N × 0.2m/s = 264 W