例1. 請在圖中畫出用滑輪組纏繞繩索提升重物的最省力的方法。
分析過程:動滑輪由幾根繩索承受,拉力是物體和動滑輪總重量的幾分之一。 如圖:滑輪數n'=2,故繩段數n=3,根據“奇偶判定”方法,繩子從定滑輪開始纏繞,每個滑輪可只纏繞一次,如圖所示: 本題中最多可以有3段繩子來承受動滑輪的重量。
例2、請畫出使用圖C所示滑輪組時最省力的纏繞方法。
分析過程:對于由兩個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組: 首先什么樣的滑輪組更省力,先將繩索系在定滑輪的固定鉤上。 該卷繞滑輪組上的所有滑輪均被使用。 有四根繩子來承受物體的重量; 拉力是滑輪組。 舉起物體重量的四分之一,
其次什么樣的滑輪組更省力,首先將繩索系在動滑輪的定鉤上。 最終滑輪組只能使用一個動滑輪和一個定滑輪。 有一個動滑輪但沒有使用。 這種纏繞方法只能用三股繩子來承受物體的重量。 拉力是滑輪組提升物體的重量。 三分之一的繩子,根據問題,纏繞滑輪最省力的方法是第一種繩股數最多的方法,即四股纏繞法。
例3、請在圖中畫出使用滑輪組時最省力的繞繩方式。
分析過程: (1)滑輪組的省力取決于承受物體重量的繩段數量。 也就是說,取決于動滑輪上連接了多少段繩子,段數越多,就越省力。
(2)對于由兩個動滑輪和兩個定滑輪組成的滑輪組,使用該滑輪組上的所有滑輪。 繞制方式有四股和五股兩種。 這兩種方法都達到了節省勞動力的目的,但拉力的方向不同,在不考慮滑輪自重和摩擦力的情況下,動滑輪和重物是由幾股繩來承受的,拉力是滑輪組提升物體重量的一部分。 從分析可以看出,繩子的股數越多,就越省力。 根據滑輪組的含義,最省力的纏繞方法是纏繞股數最多的繩索,即五股纏繞方法。 如下圖所示
滑輪組最省力的繞繩方法總結:
從以上問題,我們可以大致總結出以下幾種最省力的滑輪組繞繩方法:
1、兩個定滑輪組的省力纏繞方法
對于由動滑輪和定滑輪組成的滑輪組,有兩股和三股兩種繞制方式。 兩種方法都達到了省力的目的,只是拉力的方向不同。 有三股纏繞方式,拉力方向向上; 有拉力方向向下的兩股纏繞方法。 最正確的做法是,將繩子的一端固定在最上面的動滑輪上,然后向上繞在最下端的定滑輪上,從內向外纏繞完畢。 纏繞完畢后,應將繩子的自由端向上拉(動滑輪和定滑輪的數量相等)。 如圖1所示
2、某些二動三滑輪組的省力繞線方法
對于由兩個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組,首先將繩索系在定滑輪的固定鉤上。 滑輪組上的所有滑輪均采用這種纏繞方法。 有四根繩子來承受物體的重量; 拉力是滑輪組提升物體重量的四倍。 一部分。 纏繞滑輪組最省力的方法是纏繞股數最多的鋼絲繩,即四股纏繞法。 如圖2所示
3、二動二形四輪滑輪組省力纏繞方法
對于由兩個動滑輪和兩個定滑輪組成的滑輪組,使用該滑輪組上的所有滑輪。 繞制方式有四股和五股兩種。 兩種方法都達到了省力的目的,只是拉力的方向不同。 不考慮滑輪的重量和摩擦力,動滑輪和重物由幾股繩索承受,拉力是滑輪組提升的物體重量的幾分之一。 滑輪組的省力取決于承受物體重量的繩索的節數,即有多少節繩索與動滑輪相連。 分段越多,越省力。 如圖3所示
這些只是我們在初中物理中將使用的滑輪組的數量。 在高中物理中,我們也可能會接觸到五組滑輪、六組滑輪甚至更多組滑輪,但無論有多少個滑輪,我們只需要掌握幾個要領即可。 無需擔心增加滑輪數量。
組裝滑輪組的技巧
一般來說,纏繞滑輪組時,首先要確定承受物體重量的繩股,然后按照單偶規則由內向外纏繞繩索。 “奇數或偶數”是指承受物體重量的繩股數,“動或定”是指動滑輪和定滑輪。 即n為奇數時,繩子的起始端開始纏繞動滑輪的小鉤; 如果 n 是偶數。 然后繩子開始纏繞在定滑輪的小鉤上。 注意事項:繞線時。 繪制的線條應該是直的。 并且必須與滑道的兩個外側相切; 一般來說。 在最后一根(最外面)繩子的末端用箭頭標記拉力的方向。
通過以上對幾組滑輪的省力繞繩方法的講解,你是不是覺得纏繞滑輪并沒有想象中的那么困難呢?