高一物理滑轮连接技巧总结如下:
从动滑轮省力。从动滑轮可以省力,但费距离。
定滑轮起到改变力的方向的作用。定滑轮实质是一个等臂杠杆,动力臂L1、阻力臂L2相等,且等于滑轮的半径。
滑轮组起到改变力的作用,并且可以既省力又改变力的方向。滑轮组中动滑轮被几根绳子承担,那么它的省力情况就是绳子的段数n与动滑轮上绳子的段数n的关系,即n段绳子承担重物时,可省力1/n。
绳子的末端系在定滑轮上。无论绳子有几股,末端都系在动滑轮上,这样在连接时既容易系紧又方便快捷。
注意受力情况和运动情况。绳子段数少时,重物和动滑轮共受3段绳子拉力作用;绳子段数多时,重物和动滑轮共受n+1段绳子拉力作用。
以上就是滑轮连接的一些技巧,通过合理的设计和连接滑轮,可以更方便快捷地完成物理实验或作业。
题目:
有一个质量为M的物体通过一个动滑轮被提升到空中。已知动滑轮的质量和摩擦都不计,绳子能承受的最大拉力为T。问:物体被提升的最大高度是多少?
解题思路:
首先,我们需要明确动滑轮的作用。动滑轮可以省力,但不会改变绳子的长度。因此,我们可以通过计算物体和动滑轮受到的力来求得绳子能承受的最大拉力。
解题步骤:
1. 设绳子的拉力为F,则物体受到的向上的拉力为2F,向下为Mg。
2. 根据牛顿第二定律,2F - Mg = Ma,其中a为物体上升的加速度。
3. 物体上升的高度可以用自由落体运动公式h = v²/2g来求解,其中v为物体上升的最大速度。
4. 由于动滑轮的作用,绳子会受到一个向上的拉力,大小为F' = F - Mg/2。
5. 当绳子能承受的最大拉力为T时,F' < T,即F < Mg + T/2。
6. 根据上述条件,我们可以列出方程F < Mg + T/2,进而求解出物体被提升的最大高度h = v²/2g = (Mg + T/2)²/4T。
总结:通过使用动滑轮和牛顿第二定律,我们可以求解出物体被提升的最大高度。在解题过程中,需要注意动滑轮的作用以及绳子能承受的最大拉力。此外,对于滑轮组的连接技巧,需要结合实际情况进行灵活运用。