九年级人教版13_5其他简单机械课课解析与练习

13．5     其他简单机械

智  能  提  要

问：关于滑轮组，我们应该知道些什么？

答：使用滑轮组,应注意两个关系式:

(1)F＝．式中G在不计动滑轮重和摩擦时,表示被提起的重物的重;在不计摩擦时,则表示重物与动滑轮的总重.

式中n表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G的绳子的股数.

(2)s=nh．

式中h为重物被提升的高度n仍表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G的绳子的股数.

问：用什么简单的方法可以来确定承担物重的绳子的股数？

答：可以采用这样的方法：（1）首先要分清哪是定滑轮，哪是动滑轮；（2）在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，看跟动滑轮相连的绳子有几股，那么n就是几．    在图甲中我们用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离，以重物和动滑轮为研究对象，有四根绳子承担动滑轮及重物，所以用力F=。同理，分析乙图可知，提起重物及动滑轮的力F=。

问：在组装滑轮组时，应该怎样绕线？

答：下面介绍一种简单的方法：（1）当n为奇数时，绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上，然后依次绕过滑轮；（2）当n为偶数时，绳子的起始端应固定在定滑轮的框架钩上．

中 考 撷 要

 本节内容在中考中的考查范围为滑轮组的连接方式和计算，常出现在选择题、填空题、作图题与计算题中，且往往与后面的功、功率及机械效率结合起来考查．

智 能 拓 展

趣味拔河赛

①游戏器具：两根刨光的圆木棍或竹棍，一根结实的长绳。

②游戏方法：

a．请八位大个子同学，四人一组，分成两排，相距两步面对面地站着，双方各执—棍；

b．将绳子的一头系在一棍上，然后如图12-48所示，在棍子的中部绕几圈，另一头由—位小个子同学拉着；

c．小个子同学拉绳，大个子同学用力拉棍子。其结果是小个子同学把两根木棍拉拢了，八个大个子同学却没能把木棍拉开。

学过了滑轮组的知识后，你能解释其中的奥秘吗？

智  能  归  例

题型一  能正确判断滑轮组的省力情况

例1  如图12-49所示表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为          ；       ；          。不计滑轮本身的重和摩擦．

知识点   判断滑轮组的省力情况

闯关点拨    判断使用滑轮组时所用的力F的大小，关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体，即有几段绳子承担物体的重，不能根据动滑轮的个数来判断省力的大小，也不能根据滑轮的总数来判断省力的大小．

分析和解   ①在图A中，有三段绳子拉着物体，，②在图B中，有四段绳子拉着物体，③在图C中，有五段绳子拉着物体，

答  ，，

     例2    如图12-50示，用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进，在绳的端点A的作用力 N，重物与地面间的摩擦力 为多大？将重物移动的距离为 m，绳端A移动的距离为多少？不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦？

知识点  滑轮组的实际应用及计算

闯关点拨   由图中可见对于滑轮组，右侧为定滑轮，左侧直接拉物体的是动滑轮，与此动滑轮连接的绳子段数有三段，每段绳子的拉力是F，所以动滑轮拉物体力 ．对被拉物体再进行受力分析可知，重物在水平方向上受到滑轮组对它的拉力和地面的摩擦力，又由于重物沿水平面匀速运动，因此摩擦力与拉力大小相等．所以，滑轮对重物的作用力大小等于重物所受地面对它的摩擦力． 　　将重物移动1 ，与动滑轮连接的三段绳子的端点都应当移动1 ，所以绳端A移动的距离应为3 ．

解  动滑轮拉物体的力 ，由二力平衡条件可知：

　　 N

　　 绳端A移动的距离：

答    N、

题型二   能按要求组装滑轮组

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．（动滑轮重及摩擦不计）

知识点   根据要求组装滑轮组

闯关点拨    在处理这类问题时，首先要计算出承担物重的绳子段数 ，即．注意 取整数，若计算出 是小数，都采用“入”的办法．

 题型三  结合力的平衡知识的综合题

例 如图12-51所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F是2N,物体G重100N,则弹簧测力计的示数是_________N,水平地面受到物体G的压力是_________N．(不计摩擦)

知识点  滑轮的知识与其他知识的综合运用

闯关点拨   该题应对研究对象进行受力分析并结合力的平

衡知识求解.

分析和解  滑轮在竖直方向上受到竖直向下的重力G’＝1N,两股

绳竖直向下的拉力,其中每股绳上的拉力F都是2N;滑轮受

的是平衡力,如图12-52所示,所以: F’＝G’＋F＋F＝1N＋2N＋2N＝5N

即弹簧测力计的示数是5N

N＝G－F＝100N－2N＝98N.

说明：水平地面对物体的支持力是98N,由于物体对水平地面的压力和水平地面对物体支持力是大小相等,所以物体G对水平地面的压力就等于98N.

中考典题精析

考题1  要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图甲中画出最省力的绕绳方法．

（江苏省连云港市2003年中考题）

闯关点拨  要求最省力，即承担动滑轮的绳子股数最多，而图中只有一个动滑轮，故最多只有3股。

答 最省力的绕绳方法如图乙所示．

考题2 在不计机械自重和摩擦的情况下，能用10N的拉力刚好提起重20N物体的简单机械有(    )                                            （辽宁省2004年本溪市中考题）

A．一个动滑轮B．一个定滑轮

C．杠杆D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组

闯关点拨 根据题意，F=1/2G，A、D都符合要求；若使用杠杆，只要满足动力臂是阻力臂的两倍，也符合；使用定滑轮不能省力，所以B不满足要求．

解  选B

智  能  训