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文章插圖
第三節(jié)滑輪和滑輪組
1定滑輪
1.1定義:在使用過程中,轉(zhuǎn)軸固定不動的滑輪叫定滑輪，如圖A所示。
1.2定滑輪實(shí)質(zhì):是一個等臂杠桿。
1.3定滑輪的特點(diǎn):不省力,也不費(fèi)力,但可以改變力的方向。
2動滑輪
2.1定義:在使用過程中,軸心隨重物一起移動的滑輪叫動滑輪,如圖B所示。
2.2動滑輪實(shí)質(zhì):一個動力臂(L1)等于阻力臂(L2) 2倍的杠桿。
2.3動滑輪的特點(diǎn):能省一半的力,但不能改變力的方向。用動滑輪提升重物
時,繩子通過的距離是重物升高高度的2倍。
3滑輪組
3.1滑輪組的特點(diǎn)：
3.1.1使用滑輪組省力,省力情況取決于吊起動滑輪繩子的股數(shù) n。
①當(dāng)豎直方向拉動物體,且不考慮動滑輪的重時 F繩=G/n;
②當(dāng)豎直方向拉動物體,且考慮動潛輪的重時F繩=(G+Gw)/n;
③當(dāng)水平方向控動物體,且不考慮動滑輪的重時 F繩=f/n 。
3.1.2使用滑輪組費(fèi)距離,即S繩=nh,繩子自由端移動速度 V繩=nⅤ物。
3.2加深理解:
3.2.1區(qū)分“最方便”和“最省力”的含義。
①“最方便”是指人站在地上用力向下拉繩子、既省力又方便;
②“最省力”是指盡量多地增加動滑輪上相連的繩子的股數(shù) 。
3.2.2滑輪組一般是省力的,省力的多少是由吊起(或承擔(dān))動滑輪的繩子股數(shù)決定的。
3.3滑輪組的組裝口訣:奇動偶定,從里向外繞，即n為奇數(shù)時,繩子在動滑輪上打結(jié)開始繞;當(dāng)n為偶數(shù)時,繩子在定滑輪上打結(jié)開始繞,也就是按“奇動偶定”的方法繞繩子。如下圖所示。

3.4滑輪組的設(shè)計：
3.4.1利用 F=G總/n,求出承擔(dān)總重的繩子段數(shù)n,若n不是整數(shù),則小數(shù)點(diǎn)后“只入不舍”使它取為整數(shù) 。
3.4.2判定繩子固定端位置的方法——“奇動偶定”法:
①n為偶數(shù),采用“上結(jié)法”,即繩子固定在定滑輪上;
②n為奇數(shù),采用“下結(jié)法”,即繩子固定在動滑輪上。
3.4.3確定定、動滑輪的個數(shù):
⑴不改變力的方向,需(n-1)個滑輪。
①n為奇數(shù),定滑輪各半；
②若n為偶數(shù),動滑輪比定滑輪多一個。
(2)改變動力方向,需n個滑輪。
①若n為偶數(shù),定、動滑輪各半；
②若n,為奇數(shù),定滑輪比動滑輪多一個。
3.4.4若使用的動滑輪個數(shù)為 N,且使用時動力最小,即最省力,則繩子應(yīng)結(jié)在動滑輪上,此時承扭物重的繩子段數(shù) n=2N+1.

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