专题十九：滑轮问题.pdf

滑轮问题滑轮问题本节涉及知识：本节涉及知识：1.滑滑轮组受轮组受力力分分析析滑力析滑力析【例【例1】如图所示，都是由两定、两动滑轮组成的滑轮组，甲中绳的固定端系】如图所示，都是由两定、两动滑轮组成的滑轮组，甲中绳的固定端系在定滑轮上在定滑轮上乙中绳子的固定端系在动滑轮上乙中绳子的固定端系在动滑轮上当用它们分别提起同当用它们分别提起同在定滑轮上在定滑轮上，乙中绳子的固定端系在动滑轮上乙中绳子的固定端系在动滑轮上，当用它们分别提起同当用它们分别提起同样重的物体时，如果不计摩擦和滑轮自重，则所用的拉力样重的物体时，如果不计摩擦和滑轮自重，则所用的拉力()AF1比较大比较大F2FA F1比较大比较大B F1比较小比较小F1C 两个力相等两个力相等甲乙甲乙D 无法比较无法比较【例例2】某某人人体体重为重为600N，他想坐他想坐在吊在吊篮里篮里用滑轮用滑轮组把组把自自己己匀匀速速拉拉上去上去，如如【例例】某体某体，在吊用滑轮自匀拉在吊用滑轮自匀拉，图所示。已知吊篮和动滑轮共重图所示。已知吊篮和动滑轮共重240N，则他所用的拉力应为，则他所用的拉力应为()A280N B420N C600N D240N【例【例3】体重是】体重是600N的人站在重为的人站在重为200N的木板的木板MN上，如图所示。问：站在上，如图所示。问：站在木板上的多大的拉力才能使木板水静木板上的多大的拉力才能使木板水静这时对木板的这时对木板的木板上的木板上的人用人用多大的拉力才能使木板水多大的拉力才能使木板水平且平且静静止？止？这时这时人人对木板的对木板的压力是多大？压力是多大？ABMNMN【例【例4】如图所示，用滑轮装置将】如图所示，用滑轮装置将A、B两物体悬挂起来，如果不计滑轮的质两物体悬挂起来，如果不计滑轮的质摩摩整装达则整装达则的为多少的为多少量和量和摩摩擦，要使擦，要使整整个个装装置置达达到平衡到平衡则则GA和和GB的的比值比值为多少为多少？3 321 1BA1【例【例5】(十五届全国赛题十五届全国赛题)如图是一种电梯结构的示意图，电梯厢在电梯井如图是一种电梯结构的示意图，电梯厢在电梯井中沿竖直通道上下运行中沿竖直通道上下运行。钢链的两端分别固定在电梯井顶部的钢链的两端分别固定在电梯井顶部的A点点中沿竖直通道上下运行中沿竖直通道上下运行。钢链的两端分别固定在电梯井顶部的钢链的两端分别固定在电梯井顶部的A点点和和B点，同时钢链绕过重点，同时钢链绕过重15000N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E，又跨过电梯井顶部由电动机驱动带有齿轮的轮，又跨过电梯井顶部由电动机驱动带有齿轮的轮BA电动机电动机轴轴C，在，在C和和B之间吊起与动滑轮相连的配重之间吊起与动滑轮相连的配重D。电梯载重量为电梯载重量为10人人(1人的质量按人的质量按60kg计算，取计算，取g10 N/k忽略摩擦及钢链的质量忽略摩擦及钢链的质量)请答请答C电动机电动机10 N/kg，忽略摩擦及钢链的质量忽略摩擦及钢链的质量)。请请回回答答：配重的功能是什么？在已知电梯厢重和载重量：配重的功能是什么？在已知电梯厢重和载重量情情多多E配配重重的的情情况下，配重的质量最好是况下，配重的质量最好是多多大？当电梯满载匀速上升时，大？当电梯满载匀速上升时，A、B两点受到的拉力两点受到的拉力各是多大各是多大？重重D各是多大各是多大？【例【例6】(第十三届全国赛题第十三届全国赛题)电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢的的 端在杆端在杆端过滑轮连接在杆端过滑轮连接在杆缆上。钢缆缆上。钢缆的的A端端固定固定在在电电杆杆上，上，B端端通通过滑轮过滑轮组组连接在连接在电电杆杆C上。配重上。配重D是是n个混凝土圆盘个混凝土圆盘(图中只画出图中只画出3个个)，每个，每个盘的质量是盘的质量是m按图示的配置按图示的配置钢缆在钢缆在B端所端所AC盘的质量是盘的质量是m。按图示的配置按图示的配置，钢缆在钢缆在B端所端所受的拉力大约是多少？受的拉力大约是多少？如果只考虑如果只考虑B端的牢固性端的牢固性本来本来钢缆钢缆绝缘绝缘瓷瓶瓷瓶ABC如果只考虑如果只考虑B端的牢固性端的牢固性，本来本来可以把它直接固定在电杆可以把它直接固定在电杆C上，也上，也可可以以用用一一个个很很硬的硬的大大弹簧连弹簧连瓷瓶瓷瓶拾电器拾电器输电线输电线D可用个硬的弹簧连可用个硬的弹簧连接接B和和C。实际上却用滑轮组来连接，这样做的优点是什么？实际上却用滑轮组来连接，这样做的优点是什么？【例【例7】倒链】倒链(又称神仙葫芦又称神仙葫芦)是一种简单的起重用具，它由滑轮组组成是一种简单的起重用具，它由滑轮组组成(如图如图所示所示)AB为同轴并一起转动的定滑轮为同轴并一起转动的定滑轮半径分别为半径分别为R 和和RR所示所示)，A、B为同轴并一起转动的定滑轮为同轴并一起转动的定滑轮，半径分别为半径分别为R1和和R2，R1稍大于稍大于R2；C为动滑轮，其半径为为动滑轮，其半径为R。它们之间用铁链按图中所示的。它们之间用铁链按图中所示的方式联结起来方式联结起来。方式联结起来方式联结起来。AB当用力当用力F拉一侧铁链使定滑轮转动时，套在拉一侧铁链使定滑轮转动时，套在A上的铁链使挂在上的铁链使挂在C上的重物上升，与此同时，套在上的重物上升，与此同时，套在AB上的铁链被放下，使重物下降上的铁链被放下，使重物下降(图中虚线箭头表示铁链运动方向图中虚线箭头表示铁链运动方向)。转动一周时，其总效果使重。转动一周时，其总效果使重物上升的距离为多少物上升的距离为多少？若重物所受重力为若重物所受重力为G则则Cr物上升的距离为多少物上升的距离为多少？若重物所受重力为若重物所受重力为G，则则使重物缓慢匀速上升时，拉力使重物缓慢匀速上升时，拉力F的大小至少应为的大小至少应为多少多少？G多少多少？【例【例8】螺旋千斤顶是一种常用的起重装置】螺旋千斤顶是一种常用的起重装置(如图所示如图所示)，用手柄转动螺杆时用手柄转动螺杆时螺杆顶端的重物就随螺杆螺杆顶端的重物就随螺杆M用手柄转动螺杆时用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为一起上升。若螺杆的直径为d，螺距为，螺距为h，手柄末端，手柄末端到转轴的距离为到转轴的距离为l要举起质量为要举起质量为M的重物时的重物时至至hl到转轴的距离为到转轴的距离为l，要举起质量为要举起质量为M的重物时的重物时，至至少要给手柄顶端多大的力？少要给手柄顶端多大的力？d【例例9】在图装置中在图装置中G300NOB=3OA轮轮【例例9】在图装置中在图装置中，G300N，OB=3OA轮轮轴的轮半径是轴半径的轴的轮半径是轴半径的4倍，如不计倍，如不计杠杆杠杆的重的重力和轮轴力和轮轴的的摩擦摩擦，要使杠杆要使杠杆杠杆力和轮轴摩擦杠杆力和轮轴摩擦，要使杠杆要使杠杆平衡，在轮边缘上的作用力为多大？平衡，在轮边缘上的作用力为多大？BFAAOG2