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滑輪省力分析方法

發布時間:2022-05-27 14:25:04

❶ 簡單定滑輪受力分析

簡單定滑輪受力分析:定滑輪的中心軸固定不動。定滑輪的作用是改變力的方向,但不能省力。當牽引重物時,可使用定滑輪將施力方向改為易於輸出的方向。

使用定滑輪時,牽引距離等於物體上升距離,不省力,不費力。由於鋼絲繩兩端張力相等,在不考慮摩擦力的情況下,定滑輪的機械效率接近1。

定滑輪基本上是一個等臂桿。動力臂L1、阻力臂L2都等於滑輪半徑。根據杠桿平衡條件,得出固定滑輪省力、省力的結論。像旗桿頂端的滑輪一樣,固定在一個位置並且不移動就旋轉的滑輪稱為固定滑輪。



(1)滑輪省力分析方法擴展閱讀:

簡單定滑輪的杠桿及其平衡原理:

杠桿可以是直的或彎曲的。杠桿平衡原理:動力×動力臂=阻力×阻力臂。只要兩個定滑輪的半徑r和r很小,用很小的拉力就能把很重的物體吊起來,達到省力的效果。

定滑輪的缺點是不能節省勞力。定滑輪的主要優點是可以改變力的方向。用定滑輪拉重物時,不是很難,但用固定滑輪可以將受力方向改為好的方向,所以很容易拉重物。定滑輪的作用是改變力的方向目的和要求。

❷ 那種帶有滑輪的力學題怎麼進行受力分析,還有整體法和隔離法怎麼用

一般定滑輪只是改變力的方向,而不改變力的大小;
動滑輪往往用以節省一半的力;
至於整體法和隔離法這種名詞,你就不要太在意了。要求哪個量,你就把與要求的那個量直接相關的物理對象拿來研究就行了。
比如要求求掛在一個定滑輪兩邊的兩個物體A、B的加速度時,這時你就把ab當做一個整體,然後算他們所受到的合力,想到這里,ab既然是整體,那麼你就只用考慮ab所受到的外力:即ab各自的重力,這時再將兩重力做差就是這個整體的合力了,加速度當然就是合外力除以總質量了。。。。。

❸ 物理動滑輪為什麼能省力為什麼不改變方向定滑輪為什麼不省力但可以改變方向

動滑輪為什麼能省力?
動滑輪的實質
一個動力臂(L1)為阻力臂(L2)二倍的杠桿,省1/2力多費1倍距離。
利用F1×L1=F2×L2即動力×動力臂=阻力×阻力臂就可知,動滑輪其動力臂(直徑)是阻力臂(半徑)2倍,則F1為F2的一半,這當然省力呢.(這是不計動滑輪的重)
如果計算動滑輪的重,就要看看動滑輪有多重,被提升的物體有多重,才可以作出定論.(例如:動滑輪10千克,被提升物體是1千克,這樣用動滑輪就不省力了,反而費力.)
動滑輪的特點:使用動滑輪能省一半力,費距離。這是因為使用動滑輪時,鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力,但是動力移動的距離是鉤碼升高的距離的2倍,即費了距離。不能改變力的方向。隨著物體的移動而移動。
定滑輪為什麼不省力但可以改變方向?
定滑輪實質是個等臂杠桿,動力臂L1、阻力臂L2都等於滑輪半徑。根據杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力和不省距離的結論。
像旗桿頂部的滑輪那樣,固定在一個位置轉動而不移動的的滑輪叫定滑輪。
定義:使用滑輪時,軸的位置固定不動的滑輪,稱為定滑輪。
根據F1*L1=F2*L2可得,定滑輪的實質是一個等臂杠桿,使用定滑輪可以改變用力的方向,但是使用定滑輪不能省力,不可以省距離。

❹ 用定滑輪把自己拉上去的受力分析(求初中物理力學達人)

定滑輪不省力,所以G=F,所以是相當於自己體重的力,動滑輪擇省一半的力F=1/2G,這時是用自己體重一半的力。只有一個定滑輪時人用力拉自己這時所用的力等於自身重力。這時這兩個力平衡=G。相信我哦。我剛初中畢業,初中物理沒我不會的。

❺ 試著用杠桿的原理來解釋動滑輪為什麼省力.(要求能畫出圖示分析)

動滑輪是動力臂是阻力臂的兩倍L1=2L2
根據公式F1L1=F2L2可得:F1=F2L2/L1=F2/2
所以動滑輪可以省一半力.

❻ 滑輪組省幾段力分析

通常研究的是豎直方向的,末端向下這段不算,看共有幾段繩,就用了幾分之幾的力,末端向上這段算,看共有幾段繩,就用了幾分之幾的力,
換種方法無論是豎直還是水平方向上的滑輪組都適用的,就是繩末端是從定滑輪那過來的不算一段,從動滑輪那邊算一段,
這都是在不考慮動滑輪重及摩擦的理想情況下的。以後求機械效率的時候力就不是這樣的了。
希望你能聽明白,因為也沒有圖,就只能這么說了,
有什麼不 明白的再問我。

❼ 定滑輪,動滑輪,組成滑輪組的力怎麼分析

滑輪】滑輪是屬於杠桿變形的一種簡單機械,是可以繞中心軸轉動的,周圍有槽的輪子.使用時,根據需要選擇.滑輪可分為定滑輪、動滑輪、滑輪組、差動滑輪等.有的省力,有的可以改變作用力的方向,但是都不能省功.
【定滑輪】滑輪的軸固定不動,它實質上是一個等臂杠桿.動力臂和阻力臂都是滑輪的半徑r,根據杠桿原理Fr1=Wr2.它的機械利益為
變了動力的方向,如要把物體提到高處,本應用向上的力,如利用定滑輪,就可以改用向下的力,因而便於工作.
【動滑輪】滑輪的軸和重物一起移動的滑輪.它實質上是一個動力臂二倍於阻力臂的杠桿.根據杠桿平衡的原理Wr=F·2r,它的機械利
改變用力的方向.其方向是與物體移動的方向一致.
【滑輪組】動滑輪和定滑輪組合在一起叫「滑輪組」.因為動滑輪能夠省力,定滑輪能改變力的方向,若將幾個動滑輪和定滑輪搭配合並而成滑輪組,既可以改變力的大小,又能改變力的方向.普通的滑輪組是由數目相等的定滑輪和動滑輪組成的.而這些滑輪或者是上下相間地坐落在同一個輪架(或叫「輪轅」),或者是左右相鄰地裝在同一根軸心上.繩子的一端固定在上輪架上,即相當於系在一個固定的吊掛設備上,然後依次將繩子繞過每一個下面的動滑輪和上面的定滑輪.在繩子不受拘束的一端以F力拉之,被拉重物掛在活動的輪架上.對所有各段繩子可視為是互相平行的,當拉力與重物平衡時,則重物W必平均由每段繩子所承擔.若有n個定滑輪和n個動滑輪時,
且為勻速運動時,則所需之F力的大小仍和上面一樣.因此,在提升重物時才能省力.其傳動比乃為F∶W=1∶2n.注意,在使用滑輪組時,不能省功,只能省力,但省力是以多耗距離(即行程)為前題的.
前邊所分析的定滑輪、動滑輪以及滑輪組,都是在不計滑輪重力,滑輪與軸之間的摩擦阻力的情況下得出的結論.但在使用時,實際存在輪重和摩擦阻力,所以實際用的力要大些.
【差動滑輪】即鏈式升降機,是一種用於起重的滑輪組.上面是由兩個直徑不同裝在同一個軸上的圓盤A、B組成的定滑輪.下面是一個動滑輪,用鐵索與上面的定滑輪聯結起來而成滑輪組.若大輪A的半徑是R,小輪B的半徑是r,如圖1-25所示.當動力F拉鏈條使大輪轉一周,動力F拉鏈條向下移動了2πR,大輪捲起鏈條2πR,此時小輪也轉動一周,並放下鏈條長2πr於是動滑輪和重物W上升的高度為
由於2R大於(R-r),差動滑輪的機械利益大於1,若提高機械利益,可加大兩輪的半徑同時縮小兩輪間的半徑差.這種機械,亦稱「葫蘆」,有手動,也有用電來驅動的.鏈條是閉合的,為防止滑輪和鏈條間的滑動,滑輪上有齒牙與鏈條配合運動.
【斜面】簡單機械的一種,可用於克服垂直提升重物之困難.距離比和力比都取決於傾角.如摩擦力很小,則可達到很高的效率.用F表示力,L表示斜面長,h表示斜面高,物重為G.不計無用阻力時,根據功的原理,得
FL=Gh
傾角越小,斜面越長則越省力,但費距離.
【螺旋】屬於斜面一類的簡單機械.例如螺旋千斤頂可將重物頂起,它是省力的機械.千斤頂是由一個陽螺旋桿在陰螺旋管里轉動上升而將重物頂起.根據功的原理,在動力F作用下將螺桿旋轉一周,F對螺旋做的功為F2πL.螺旋轉一周,重物被舉高一個螺距(即兩螺紋間豎直距離),螺旋對重物做的功是Gh.依據功的原理得
很小的力,就能將重物舉起.螺旋因摩擦力的緣故,效率很低.即使如此,其力比G/F仍很高,距離比由2πL/h確定.螺旋的用途一般可分緊固、傳力及傳動三類.
【齒輪和齒輪組】兩個相互咬合的齒輪,在它們處於平衡狀態時,由力矩平衡方程可得
F·r1=G·r2
式中F表示作用力,G表示物重,r1和r2分別表示大、小齒輪的半徑.它們的機械利益為
(R為大齒輪半徑).
【劈】亦稱「尖劈」,俗稱「楔子」.它是簡單機械之一,其截面是一個三角形(等腰三角形或直角三角形).三角形的底稱作劈背,其他兩邊叫劈刃.施力F於劈背,則作用於被劈物體上的力由劈刃分解為兩部分,如圖1-26所示.P是加在劈上的阻力,如果忽略劈和物體之間的摩擦力,利用力的分解法,知P與劈的斜面垂直,P的作用可分成兩個分力:一個是與劈的運動方向垂直,它的大小等於P·cosα,對運動並無影響;另一個是與劈的運動方向相反的,它的大小等於P·sinα,對運動起阻礙作用.所以,當F=2P·sinα時劈才能前進,因而P與F大小之比等於劈面的長度和劈背的厚度之比,因此劈背愈薄,劈面愈長,就愈省力.劈的用途很多,可用來做切削工具,如刀、斧、刨、鑿、鏟等;可用它緊固物體,如鞋楦榫頭,斧柄等加楔子使之漲緊;還可用來起重,如修房時換柱起梁等.

❽ 使用定滑輪搬運東西,為什麼能夠省力一半

滑輪是一個周邊有槽,能夠繞軸轉動的小輪。由可繞中心軸轉動有溝槽的圓盤和跨過圓盤的繩、膠帶、鋼索、鏈條等所組成的可以繞著中心軸旋轉的簡單機械叫做滑輪。

如下圖,是一個等臂杠桿,如果在它的上方和下方加一個半圓板,並在支點處安裝一個軸使它能轉動,這就是滑輪。

如果不計摩擦,只考慮機械的自重,則FS=Gh+G動h,由於S=2h,所以,F= (G物+G動)/2。G動相對於G物來說很小,動滑輪仍然是省力的。

如果考慮摩擦和機械的自重G動(實際機械):動力所做的功等於機械克服所有阻力所做的功。這時,η= Gh/FS,由於S=2h,所以,F=G/2η,η是機械效率,總是小於1的,即動滑輪仍然是省力的。

特別提醒:並不是所有的動滑輪都可以省力的。下圖中,右邊的動滑輪是費力的。

滑輪是變形杠桿,屬於杠桿類簡單機械,用途很廣。在我國早在戰國時期著作《墨經》中就有關於滑輪的記載。滑輪組在起重機、卷揚機、升降機等機械中得到廣泛應用。工廠中常用的差動滑輪(俗稱手拉葫蘆)也是一種滑輪組。

阿基米德詳細地解釋了滑輪的運動學理論,據說阿基米德曾經獨自使用復式滑輪拉動一艘裝滿了貨物與乘客的大海船。西元一世紀,希羅分析並且寫出關於復式滑輪的理論,證明了負載與施力的比例等於承擔負載的繩索段的數目,即「滑輪原理」。

❾ 滑輪組怎麼受力分析,比如四段線,節省3分之1力,出線接定滑輪的滑輪組。

我是用的手機,不好太詳細說

不過分析滑輪組有以下原則:

同一根繩子上所受的力大小相同

對於每一個滑輪(不管是定是動),其總是受力平衡,即:繞過其兩股繩子的力之和在數值上等於滑輪所吊重物(亦或是吊在滑輪軸上的繩子)的力。

在做受力分析時,設繩子自由端拉力是T,那麼所有繩子上的拉力均是T,現在考慮吊重物的部分(包括吊重物的滑輪和與之以硬桿相連的滑輪),所有繩子給的力(一般都是向上的)的和在數值上等於重物的重力。也就是說滑輪上有n段繩子,重物就是nT。(這里解釋一下繩子的段數,一個最簡單的定滑輪是兩段,最簡單的動滑輪也是,多個滑輪就看圖上動滑輪部分有幾根繩子)

給你弄了個圖,就是一個示意:

看圖一:

我設出拉力為T,所有繩子上的拉力都為T。現在我來考察吊重物的部分,就是我紅線框圈出來的部分;

看有幾股繩子在這個部分。因為每一股繩子拉力都是T,兒吊重物部分受力平衡,

於是向上的合理等於向下的合力。向上的合力即是繩子給的拉力,向下的合力即是所掛重物的重力。

數一數一共有五股繩子(L1,L2,L3,L4,L5),於是G=5*T。

再來看圖二:

同樣是上面的辦法,不過這次吊重物的部分有4股繩子(L2,L3,L4,L5),所以G=4*T。

(如果還不明白可以追問。以上均是在勻速拉動的前提下,系統處於受力平衡。)

❿ 用兩個定滑輪兩個動滑輪拉100kg的重物怎樣操作最省力需要多少拉力

根據分析可得知,當物體被越多的繩子承重的時候,我們就會越省力,所以,滑輪組合如下圖所示:

這種方式組合,該物體由5根繩子承重,是最省力的方式,在不考慮摩擦力和動滑輪重力的情況下,所我們需要的拉力為:

F=mg/5=100*10/5=200N

所以需要的拉力為200N

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