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滑轮省力分析方法

发布时间:2022-05-27 14:25:04

❶ 简单定滑轮受力分析

简单定滑轮受力分析:定滑轮的中心轴固定不动。定滑轮的作用是改变力的方向,但不能省力。当牵引重物时,可使用定滑轮将施力方向改为易于输出的方向。

使用定滑轮时,牵引距离等于物体上升距离,不省力,不费力。由于钢丝绳两端张力相等,在不考虑摩擦力的情况下,定滑轮的机械效率接近1。

定滑轮基本上是一个等臂杆。动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件,得出固定滑轮省力、省力的结论。像旗杆顶端的滑轮一样,固定在一个位置并且不移动就旋转的滑轮称为固定滑轮。



(1)滑轮省力分析方法扩展阅读:

简单定滑轮的杠杆及其平衡原理:

杠杆可以是直的或弯曲的。杠杆平衡原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂。只要两个定滑轮的半径r和r很小,用很小的拉力就能把很重的物体吊起来,达到省力的效果。

定滑轮的缺点是不能节省劳力。定滑轮的主要优点是可以改变力的方向。用定滑轮拉重物时,不是很难,但用固定滑轮可以将受力方向改为好的方向,所以很容易拉重物。定滑轮的作用是改变力的方向目的和要求。

❷ 那种带有滑轮的力学题怎么进行受力分析,还有整体法和隔离法怎么用

一般定滑轮只是改变力的方向,而不改变力的大小;
动滑轮往往用以节省一半的力;
至于整体法和隔离法这种名词,你就不要太在意了。要求哪个量,你就把与要求的那个量直接相关的物理对象拿来研究就行了。
比如要求求挂在一个定滑轮两边的两个物体A、B的加速度时,这时你就把ab当做一个整体,然后算他们所受到的合力,想到这里,ab既然是整体,那么你就只用考虑ab所受到的外力:即ab各自的重力,这时再将两重力做差就是这个整体的合力了,加速度当然就是合外力除以总质量了。。。。。

❸ 物理动滑轮为什么能省力为什么不改变方向定滑轮为什么不省力但可以改变方向

动滑轮为什么能省力?
动滑轮的实质
一个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离。
利用F1×L1=F2×L2即动力×动力臂=阻力×阻力臂就可知,动滑轮其动力臂(直径)是阻力臂(半径)2倍,则F1为F2的一半,这当然省力呢.(这是不计动滑轮的重)
如果计算动滑轮的重,就要看看动滑轮有多重,被提升的物体有多重,才可以作出定论.(例如:动滑轮10千克,被提升物体是1千克,这样用动滑轮就不省力了,反而费力.)
动滑轮的特点:使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离是钩码升高的距离的2倍,即费了距离。不能改变力的方向。随着物体的移动而移动。
定滑轮为什么不省力但可以改变方向?
定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力和不省距离的结论。
像旗杆顶部的滑轮那样,固定在一个位置转动而不移动的的滑轮叫定滑轮。
定义:使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮,称为定滑轮。
根据F1*L1=F2*L2可得,定滑轮的实质是一个等臂杠杆,使用定滑轮可以改变用力的方向,但是使用定滑轮不能省力,不可以省距离。

❹ 用定滑轮把自己拉上去的受力分析(求初中物理力学达人)

定滑轮不省力,所以G=F,所以是相当于自己体重的力,动滑轮择省一半的力F=1/2G,这时是用自己体重一半的力。只有一个定滑轮时人用力拉自己这时所用的力等于自身重力。这时这两个力平衡=G。相信我哦。我刚初中毕业,初中物理没我不会的。

❺ 试着用杠杆的原理来解释动滑轮为什么省力.(要求能画出图示分析)

动滑轮是动力臂是阻力臂的两倍L1=2L2
根据公式F1L1=F2L2可得:F1=F2L2/L1=F2/2
所以动滑轮可以省一半力.

❻ 滑轮组省几段力分析

通常研究的是竖直方向的,末端向下这段不算,看共有几段绳,就用了几分之几的力,末端向上这段算,看共有几段绳,就用了几分之几的力,
换种方法无论是竖直还是水平方向上的滑轮组都适用的,就是绳末端是从定滑轮那过来的不算一段,从动滑轮那边算一段,
这都是在不考虑动滑轮重及摩擦的理想情况下的。以后求机械效率的时候力就不是这样的了。
希望你能听明白,因为也没有图,就只能这么说了,
有什么不 明白的再问我。

❼ 定滑轮,动滑轮,组成滑轮组的力怎么分析

滑轮】滑轮是属于杠杆变形的一种简单机械,是可以绕中心轴转动的,周围有槽的轮子.使用时,根据需要选择.滑轮可分为定滑轮、动滑轮、滑轮组、差动滑轮等.有的省力,有的可以改变作用力的方向,但是都不能省功.
【定滑轮】滑轮的轴固定不动,它实质上是一个等臂杠杆.动力臂和阻力臂都是滑轮的半径r,根据杠杆原理Fr1=Wr2.它的机械利益为
变了动力的方向,如要把物体提到高处,本应用向上的力,如利用定滑轮,就可以改用向下的力,因而便于工作.
【动滑轮】滑轮的轴和重物一起移动的滑轮.它实质上是一个动力臂二倍于阻力臂的杠杆.根据杠杆平衡的原理Wr=F·2r,它的机械利
改变用力的方向.其方向是与物体移动的方向一致.
【滑轮组】动滑轮和定滑轮组合在一起叫“滑轮组”.因为动滑轮能够省力,定滑轮能改变力的方向,若将几个动滑轮和定滑轮搭配合并而成滑轮组,既可以改变力的大小,又能改变力的方向.普通的滑轮组是由数目相等的定滑轮和动滑轮组成的.而这些滑轮或者是上下相间地坐落在同一个轮架(或叫“轮辕”),或者是左右相邻地装在同一根轴心上.绳子的一端固定在上轮架上,即相当于系在一个固定的吊挂设备上,然后依次将绳子绕过每一个下面的动滑轮和上面的定滑轮.在绳子不受拘束的一端以F力拉之,被拉重物挂在活动的轮架上.对所有各段绳子可视为是互相平行的,当拉力与重物平衡时,则重物W必平均由每段绳子所承担.若有n个定滑轮和n个动滑轮时,
且为匀速运动时,则所需之F力的大小仍和上面一样.因此,在提升重物时才能省力.其传动比乃为F∶W=1∶2n.注意,在使用滑轮组时,不能省功,只能省力,但省力是以多耗距离(即行程)为前题的.
前边所分析的定滑轮、动滑轮以及滑轮组,都是在不计滑轮重力,滑轮与轴之间的摩擦阻力的情况下得出的结论.但在使用时,实际存在轮重和摩擦阻力,所以实际用的力要大些.
【差动滑轮】即链式升降机,是一种用于起重的滑轮组.上面是由两个直径不同装在同一个轴上的圆盘A、B组成的定滑轮.下面是一个动滑轮,用铁索与上面的定滑轮联结起来而成滑轮组.若大轮A的半径是R,小轮B的半径是r,如图1-25所示.当动力F拉链条使大轮转一周,动力F拉链条向下移动了2πR,大轮卷起链条2πR,此时小轮也转动一周,并放下链条长2πr于是动滑轮和重物W上升的高度为
由于2R大于(R-r),差动滑轮的机械利益大于1,若提高机械利益,可加大两轮的半径同时缩小两轮间的半径差.这种机械,亦称“葫芦”,有手动,也有用电来驱动的.链条是闭合的,为防止滑轮和链条间的滑动,滑轮上有齿牙与链条配合运动.
【斜面】简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物之困难.距离比和力比都取决于倾角.如摩擦力很小,则可达到很高的效率.用F表示力,L表示斜面长,h表示斜面高,物重为G.不计无用阻力时,根据功的原理,得
FL=Gh
倾角越小,斜面越长则越省力,但费距离.
【螺旋】属于斜面一类的简单机械.例如螺旋千斤顶可将重物顶起,它是省力的机械.千斤顶是由一个阳螺旋杆在阴螺旋管里转动上升而将重物顶起.根据功的原理,在动力F作用下将螺杆旋转一周,F对螺旋做的功为F2πL.螺旋转一周,重物被举高一个螺距(即两螺纹间竖直距离),螺旋对重物做的功是Gh.依据功的原理得
很小的力,就能将重物举起.螺旋因摩擦力的缘故,效率很低.即使如此,其力比G/F仍很高,距离比由2πL/h确定.螺旋的用途一般可分紧固、传力及传动三类.
【齿轮和齿轮组】两个相互咬合的齿轮,在它们处于平衡状态时,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分别表示大、小齿轮的半径.它们的机械利益为
(R为大齿轮半径).
【劈】亦称“尖劈”,俗称“楔子”.它是简单机械之一,其截面是一个三角形(等腰三角形或直角三角形).三角形的底称作劈背,其他两边叫劈刃.施力F于劈背,则作用于被劈物体上的力由劈刃分解为两部分,如图1-26所示.P是加在劈上的阻力,如果忽略劈和物体之间的摩擦力,利用力的分解法,知P与劈的斜面垂直,P的作用可分成两个分力:一个是与劈的运动方向垂直,它的大小等于P·cosα,对运动并无影响;另一个是与劈的运动方向相反的,它的大小等于P·sinα,对运动起阻碍作用.所以,当F=2P·sinα时劈才能前进,因而P与F大小之比等于劈面的长度和劈背的厚度之比,因此劈背愈薄,劈面愈长,就愈省力.劈的用途很多,可用来做切削工具,如刀、斧、刨、凿、铲等;可用它紧固物体,如鞋楦榫头,斧柄等加楔子使之涨紧;还可用来起重,如修房时换柱起梁等.

❽ 使用定滑轮搬运东西,为什么能够省力一半

滑轮是一个周边有槽,能够绕轴转动的小轮。由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的绳、胶带、钢索、链条等所组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械叫做滑轮。

如下图,是一个等臂杠杆,如果在它的上方和下方加一个半圆板,并在支点处安装一个轴使它能转动,这就是滑轮。

如果不计摩擦,只考虑机械的自重,则FS=Gh+G动h,由于S=2h,所以,F= (G物+G动)/2。G动相对于G物来说很小,动滑轮仍然是省力的。

如果考虑摩擦和机械的自重G动(实际机械):动力所做的功等于机械克服所有阻力所做的功。这时,η= Gh/FS,由于S=2h,所以,F=G/2η,η是机械效率,总是小于1的,即动滑轮仍然是省力的。

特别提醒:并不是所有的动滑轮都可以省力的。下图中,右边的动滑轮是费力的。

滑轮是变形杠杆,属于杠杆类简单机械,用途很广。在我国早在战国时期着作《墨经》中就有关于滑轮的记载。滑轮组在起重机、卷扬机、升降机等机械中得到广泛应用。工厂中常用的差动滑轮(俗称手拉葫芦)也是一种滑轮组。

阿基米德详细地解释了滑轮的运动学理论,据说阿基米德曾经独自使用复式滑轮拉动一艘装满了货物与乘客的大海船。西元一世纪,希罗分析并且写出关于复式滑轮的理论,证明了负载与施力的比例等于承担负载的绳索段的数目,即“滑轮原理”。

❾ 滑轮组怎么受力分析,比如四段线,节省3分之1力,出线接定滑轮的滑轮组。

我是用的手机,不好太详细说

不过分析滑轮组有以下原则:

同一根绳子上所受的力大小相同

对于每一个滑轮(不管是定是动),其总是受力平衡,即:绕过其两股绳子的力之和在数值上等于滑轮所吊重物(亦或是吊在滑轮轴上的绳子)的力。

在做受力分析时,设绳子自由端拉力是T,那么所有绳子上的拉力均是T,现在考虑吊重物的部分(包括吊重物的滑轮和与之以硬杆相连的滑轮),所有绳子给的力(一般都是向上的)的和在数值上等于重物的重力。也就是说滑轮上有n段绳子,重物就是nT。(这里解释一下绳子的段数,一个最简单的定滑轮是两段,最简单的动滑轮也是,多个滑轮就看图上动滑轮部分有几根绳子)

给你弄了个图,就是一个示意:

看图一:

我设出拉力为T,所有绳子上的拉力都为T。现在我来考察吊重物的部分,就是我红线框圈出来的部分;

看有几股绳子在这个部分。因为每一股绳子拉力都是T,儿吊重物部分受力平衡,

于是向上的合理等于向下的合力。向上的合力即是绳子给的拉力,向下的合力即是所挂重物的重力。

数一数一共有五股绳子(L1,L2,L3,L4,L5),于是G=5*T。

再来看图二:

同样是上面的办法,不过这次吊重物的部分有4股绳子(L2,L3,L4,L5),所以G=4*T。

(如果还不明白可以追问。以上均是在匀速拉动的前提下,系统处于受力平衡。)

❿ 用两个定滑轮两个动滑轮拉100kg的重物怎样操作最省力需要多少拉力

根据分析可得知,当物体被越多的绳子承重的时候,我们就会越省力,所以,滑轮组合如下图所示:

这种方式组合,该物体由5根绳子承重,是最省力的方式,在不考虑摩擦力和动滑轮重力的情况下,所我们需要的拉力为:

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

所以需要的拉力为200N

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