一重物所受重力1400牛,需要用一根承受拉力最大為400牛的繩子將它提起.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一提升重物的最簡(jiǎn)單的滑輪組.忽略摩擦,繩子及動(dòng)滑輪質(zhì)量不計(jì).

答案:
解析:

  這是一根繩子繞制滑輪組問(wèn)題,要根據(jù)題目要求設(shè)計(jì)滑輪組(即合理地確定動(dòng)、定滑輪的個(gè)數(shù)).

  (1)首先按題目給出的省力要求確定承擔(dān)總重力的繩子根數(shù)n,n=物重G/繩子自由端的拉力F,按進(jìn)位取整數(shù)的原則,取n為整數(shù),如果滑輪組已知,如何判斷承擔(dān)總重的繩子根數(shù)為n?可用“橫線切割法”:在滑輪組圖中的動(dòng)、定滑輪之間的動(dòng)滑輪上方作一橫直線AB,將動(dòng)、定滑輪分開(kāi)(如圖1所示和如圖2所示),則直線AB的下方與動(dòng)滑輪有直接聯(lián)系的繩子根數(shù)即是承擔(dān)動(dòng)滑輪和重物總重力的繩子根數(shù)n.

  (2)確定繩子固定端的位置,再按從內(nèi)到外的順序沿滑輪纏繞.因?yàn)槊總€(gè)動(dòng)滑輪要二根繩子承擔(dān)(如圖3所示),則n的奇、偶就決定繩子固定端的位置.當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),繩子固定端要在定滑輪組上(如圖4所示).當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),繩子固定端要在動(dòng)滑輪組上(如圖2所示),簡(jiǎn)單地說(shuō),按“奇動(dòng)(滑輪)偶定(滑輪)”的原則確定繩子固定端位置.

  (3)由n確定動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)N動(dòng).因?yàn)槊總€(gè)動(dòng)滑輪要二根繩子承擔(dān),所以(取整數(shù)部分).

  (4)根據(jù)F是否改向及n的奇、偶確定定滑輪的個(gè)數(shù)

 �、倭不改向,由于只有一個(gè)動(dòng)滑輪時(shí)(n=2),不需要定滑輪,以后每增加一個(gè)動(dòng)滑輪(n增加2),則需增加一個(gè)定滑輪.所以當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),.當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),繩的固定端在動(dòng)滑輪組上,需加一定滑輪改向方能將繩繞向動(dòng)滑輪.所以當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),

 �、诹改向,只需在力F不改向時(shí)設(shè)計(jì)的滑輪組中增加一個(gè)定滑輪即可,即n為偶數(shù)時(shí),n為奇數(shù)時(shí)

  計(jì)算本題需要承受總重力的繩子根數(shù)n,因,所以n=4.

  動(dòng)滑輪個(gè)數(shù).由于,本題從“最簡(jiǎn)單”出發(fā),則(力F不改向).

  綜上可得如圖3所示無(wú)繩時(shí)裝置.再按“奇動(dòng)偶定”的原則(固定端在定滑輪組上)從內(nèi)到外繞繩即得圖4.


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相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

如圖甲,某同學(xué)用兩個(gè)滑輪組成的滑輪組,在同一種繞繩方式下勻速提升不同質(zhì)量的重物,得到了多組豎直作用在繩子自由端的拉力F與重物所受重力G的大小關(guān)系,并繪制出如圖乙的F-G圖象(不計(jì)繩重與摩擦).
(1)試根據(jù)圖象計(jì)算動(dòng)滑輪所受重力G動(dòng)=
10N
10N
;
(2)在圖甲中畫(huà)出該同學(xué)的繞繩方法;
(3)用該滑輪組提起重為65N的重物時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是
86.7%
86.7%
;
(4)當(dāng)換另一種繞繩方法時(shí),用該滑輪組提起70N重物時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是
87.5%
87.5%

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?孝南區(qū)一模)小紅同學(xué)用如圖所示的兩種機(jī)械做了探究“使用機(jī)械是否能省功”的實(shí)驗(yàn),得到下表中的數(shù)據(jù).
次數(shù) 使用機(jī)械 鉤碼重/N 鉤碼上升的距離/m 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N 彈簧測(cè)力計(jì)作用點(diǎn)移動(dòng)距離/m W有用功/J W/J
1 動(dòng)滑輪 1 0.10 0.6 0.20 0.10 0.12
2 動(dòng)滑輪 2 0.20 1.1 0.40 0.40 0.44
3 杠桿 1 0.05 0.4 0.15 0.06
4 杠桿 2 0.10 0.7 0.30 0.20 0.21
(1)第3次實(shí)驗(yàn)中使用杠桿提升鉤碼時(shí)所做的有用功是
0.05
0.05
J,機(jī)械效率是
83.3%
83.3%
 (保留一位小數(shù)).
(2)比較落后2、4次實(shí)驗(yàn),機(jī)械效率大的是
第4次實(shí)驗(yàn)
第4次實(shí)驗(yàn)

(3)分析實(shí)驗(yàn)田1、2的數(shù)據(jù)還可初步得出有關(guān)動(dòng)滑輪機(jī)械效率與鉤碼重量的關(guān)系是:
物體越重,機(jī)械效率越高
物體越重,機(jī)械效率越高

(4)請(qǐng)?jiān)诟軛U機(jī)械中畫(huà)出重物所受重力的示意圖和拉力的力臂.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

倒鏈(又稱神仙葫蘆)是一種簡(jiǎn)單的起重用具,它由滑輪組組成(如圖所示),A、B為同軸并一起轉(zhuǎn)動(dòng)的定滑輪,半徑分別為R1和R2,R1稍大于R2;C為動(dòng)滑輪,其半徑為r.它們之間用鐵鏈按圖中所示的方式連接起來(lái).當(dāng)用力F拉一側(cè)鐵鏈?zhǔn)苟ɑ嗈D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),套在A上的鐵鏈?zhǔn)箳煸贑上的重物上升,與此同時(shí),套在B上的鐵鏈被放下,使重物下降(圖中虛線箭頭表示鐵鏈運(yùn)動(dòng)方向).轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),其總效果使重物上升的距離為多少?若重物所受重力為G,則使重物緩慢勻速上升時(shí),拉力F的大小至少應(yīng)為多少?

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科目:初中物理 來(lái)源:物理教研室 題型:058

一重物所受重力1400牛,需要用一根承受拉力最大為400牛的繩子將它提起.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一提升重物的最簡(jiǎn)單的滑輪組.忽略摩擦,繩子及動(dòng)滑輪質(zhì)量不計(jì).

 

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