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滑轮组的设计与组装

  组装滑轮组的要领:

  1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。

  2、确定动滑轮个数。

  (1)、当n为偶数时,动滑轮的个数是:

  (2)、当n为奇数时,动滑轮的个数是:

  3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。”

  (1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。

  (2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。

  4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。

  (1)当n为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。

  (2)当n为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。

  滑轮组的绕线问题:

  一般来说,在给滑轮组绕线时,首先要确定承担物重的绳子股数n,然后根据“奇动偶定,由内向外”的原则绕绳。“奇、偶”是指承担物重的绳子股数,“动、定” 是指动滑轮和定滑轮。即如果n是奇数,则绳子起始端在动滑轮的小钩上开始绕起;如果n是偶数,则绳子起始端从定滑轮的小钩上开始绕起。需要注意的是:在绕线时,所画的线要直,并且要与两个滑轮外侧相切;在一般情况下,要在最后一股 (最外层)绳子的末端用箭头标出拉力的方向。在中考中此类问题包括以下几种类型:

  (1)已知滑轮组的省力情况

  (2)未知滑轮组的省力情况

  (3)根据特定要求绕线确定滑轮组绕线时要注意一些特殊的要求,比如 “最省力”、“人要站在地面上”、“向上拉”等,还要符合一定的物理情景。

  例1完成图示滑轮组的绕线。

  解析:根据绕线规律“奇动偶定”n=3或n=5为奇数,(1)(2)(4)绳子的起点在动滑轮上,n=4为偶数,所以(3)绳子的起点在定滑轮上。

  答案:如图

  组装滑轮组的方法:

  要正确组装滑轮组,首先要根据题意算出承担物重的绳子的股数n,然后再根据“奇动偶定”的原则组装滑轮组,即当n为奇数时,绳子的起始端系在动滑轮上,当n为偶数时,绳子的起始端系在定滑轮上。

  例一条绳子最多能承受1000N的拉力。请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物,画出滑轮组安装示意图。

  解析:先确定绳子股数:, n的取值应为4;根据“奇动偶定”原则绳子固定端应在定滑轮上,若改变力的方向,绕法如图乙所示;若不改变力的方向,绕法如图甲所示。

  答案:

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