九年级物理滑轮组问题的资料学案人教新课标版.pdf
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1、用心爱心专心1 滑轮组问题的资料“滑轮组用力问题”的分类解法 关于“ 滑轮组 用力的问题”,在中考和初中物理竞赛中曾多次考过,有的较难, 有的易错滑轮组一般可以分为两类: 第一类是简单滑轮组; 第二类是复杂滑轮组 (设 本文述及的滑轮组均处于平衡状态 )这两类滑轮组各有通用解法和特殊解法“通 用解法”具有广泛性,用其解题较为稳妥;“特殊解法”有时具有局限性,用其解 题较为快速 l 简单滑轮组的特点及其解法 简单滑轮组(不含差动滑轮)(如图1、图 2 所示)是用同一根绳子连结,其 中一端(始端)固定,其它部分依次绕过定滑轮、动滑轮 ,拉力作用在另一端(末 端)其特点是系动滑轮的每段绳子所受的拉力
2、(下简称张力 )相等求简单滑轮 组的用力情况有如下两种方法 (1)通用解法 ; 整体 受力分析 法 此法是将动滑轮及其吊着的重物视为一个整体,对该“整体”作受力分析,最 后据“该整体受到的力平衡”列方程、解方程 例如,在图1 所示的滑轮组中(绳的末端来吊重物),据上述方法, 又如,对图2 所示的滑轮组(绳的末端吊着重物),由整体的受力 用心爱心专心2 由( 1)式和( 2)式可得到求简单滑轮组用力情况的一般公式: ( 3)式中的 n 代表绳子的段数;当绳的末端来吊物体时,则n 代表“系动滑轮 的绳子的段数”;当“末端”吊着物体时,则n 代表“系动谓轮绳子的段数”再加 “吊重物时的那一段”这样一
3、来,“整体受力分析法”就把求两种简单滑轮组用 力情况的方法统一到了(3)式中 (2)特殊解法:“截线法” 此法是在定滑轮和动滑轮之间作一条水平辅助线假设它把滑轮组的绕线“截 断”当绳的末端未吊物体时,则接动滑轮的绳头的个数等于”绳子的段数”例 如图 1 的滑轮组中,“绳头”为3 个( A 、B、 的末端吊着物 体时则按动滑轮头的个数再加吊物体的那段绳为“绳子的段数”例如图2 中的 滑轮组 中共有 4 个绳头( D、 E、M 、N),绳子的末端吊着物体,则“绳子的段数” 为“ 4”“ l ”=5 段若不 2 复杂滑轮组的特点及其解法 复杂滑轮组(如图3、图 4 所示)是由几根绳子分别绕过动滑轮、
4、定滑轮(有 的没有定滑轮)而构成的其特点是同一根绳子各段的张力 相等,不同绳子的张力 不相等,这是复杂滑轮组与简单滑轮组的重要区别之一求复杂滑轮组用力情况的 两种解法如下(动滑轮 重均忽略不计) (1)通用解法:“隔离体”法 用心爱心专心3 “隔离体”法就是把“有关”的滑轮 和“所带的物体”从这个“整体”中逐个 隔离出来进行相应的受力分析 ,然后根据 “物体受到的力平衡”列方程、 解方程 此 法对一般复杂滑轮组都是适用的也可利用”动滑轮能省一半力”求解图3 所示的 问题 “物体间力的作用是相互的”,F1=F2,F3=F4;又使用“动 滑轮组绳的末端未系物体时(如图4 甲所示),“物体间力的作用
5、是相互的”, F1=F2,F3=F4,又动滑轮1 和动滑轮2 以及物体P (2)特殊解法:公式法 A对图 3 所示的滑轮组的“计算公式” 根据上述对滑轮组的受力分析可知,若用一个动滑轮(如图3 甲所示的滑轮1) 吊物体, 若用两个动滑轮(如图所示的滑轮l 和 2), 若用 3 个动滑轮(如图所示的滑轮1、2 和 3), 用心爱心专心4 依次类推,若用m个动滑轮 ,则 : (1)式中的Fm代表对绳的末端的拉力,m代表动滑轮的个数 当绳的末端系重物时(如图3 乙所示),同理可得: B对图 4 所示 滑轮组 的“计算公式” 当绳的末端未系物体时(如图4 甲所示) 若总共有一个 滑轮 (一个 定滑轮
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