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原理:由一个定滑轮和一个动滑轮组成,省力又方便
特点:省力?动滑轮上的绳子条数为n,则省n倍力,即F=f/n,f为阻力(物重、滑轮重、摩擦等)
若不计阻力则有F=G/n
左边的滑轮组n=2,F=1/2G?右边的滑轮组n=3,F=1/3G 费距离?省了n倍力就要费n倍距离,即S=nh,h为移动的距离 改变力的方向(这个不一定)?需绳子最后绕在定滑轮上,如应用应用:升国旗的杆子顶端有一个动滑轮,国旗跟一个动滑轮连在一起,这样人在地上扯,既省力又改变力的方向
为什么动滑轮会省力费距离
动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,
由杠杆平衡条件知,f1l1=f2l2,
f1=
1
2
f2
故省一半力.
故本题答案为:2倍;一半;距离.
动滑轮会省一半力:动滑轮由两段绳子拉着,这两段绳子的拉力和“动滑轮与物体的总重量G”平衡,人的手拉住其中一段绳子,另外一段由别的物体例如天花板拉着,所以,人只需要出1/2G的力,另外一半力由另外那段绳子出,所以动滑轮会省一半力,省的是人的拉力.当然,这是在忽略绳子的重量和滑轮摩擦的情况下说的.
动滑轮费一倍距离:滑轮上升h,那么手拉着的那段绳子要上升h,另外一段绳子也要缩短h(因为滑轮上升h而这段绳子的绳端被固定嘛),而这缩短的h,跑到手这边来,本来手这边的绳子移动h,再加上跑过来的h,就是2h了,手要移动2h.
由"上定下动"方式组合的滑轮组会省2/3的力而费三倍的距离:动滑轮移动是被三段绳子拉着,每一段承担“动滑轮与物体的总重量G”的1/3,人只是拉着其中一段,那么,就只需要出1/3G的力了,省掉2/3的力由另外两段绳子提供.费三倍的距离,是因为滑轮上升h,那么手拉着的那段绳子要上升h,另外两段绳子也要缩短h,缩短的两个h,跑到手这边来,本来手这边的绳子移动h,再加上跑过来的2h,就是3h了,手要移动3h.
如果从能量的角度看,无论你通过什么方式使物体上升h,做功都是Gh,如果不考虑摩擦、动滑轮重量、绳子重量等因素,手拉绳子做功FS=Gh,如果F=1/2G,那么S=2h,如果F=1/nG,那么S=nh,其中n是拉着动滑轮的绳子段数.如果考虑动滑轮重量,那么把动滑轮重量包括入G内,一样的.如果摩擦和绳子重量也要考虑,那么F>1/nG,但是,S=nh不变.
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