例1. 请在图中画出用滑轮组缠绕绳索提升重物的最省力的方法。
分析过程:动滑轮由几根绳索承受,拉力是物体和动滑轮总重量的几分之一。 如图:滑轮数n'=2,故绳段数n=3,根据“奇偶判定”方法,绳子从定滑轮开始缠绕,每个滑轮可只缠绕一次,如图所示: 本题中最多可以有3段绳子来承受动滑轮的重量。
例2、请画出使用图C所示滑轮组时最省力的缠绕方法。
分析过程:对于由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组: 首先什么样的滑轮组更省力,先将绳索系在定滑轮的固定钩上。 该卷绕滑轮组上的所有滑轮均被使用。 有四根绳子来承受物体的重量; 拉力是滑轮组。 举起物体重量的四分之一,
其次什么样的滑轮组更省力,首先将绳索系在动滑轮的定钩上。 最终滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮。 有一个动滑轮但没有使用。 这种缠绕方法只能用三股绳子来承受物体的重量。 拉力是滑轮组提升物体的重量。 三分之一的绳子,根据问题,缠绕滑轮最省力的方法是第一种绳股数最多的方法,即四股缠绕法。
例3、请在图中画出使用滑轮组时最省力的绕绳方式。
分析过程: (1)滑轮组的省力取决于承受物体重量的绳段数量。 也就是说,取决于动滑轮上连接了多少段绳子,段数越多,就越省力。
(2)对于由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组,使用该滑轮组上的所有滑轮。 绕制方式有四股和五股两种。 这两种方法都达到了节省劳动力的目的,但拉力的方向不同,在不考虑滑轮自重和摩擦力的情况下,动滑轮和重物是由几股绳来承受的,拉力是滑轮组提升物体重量的一部分。 从分析可以看出,绳子的股数越多,就越省力。 根据滑轮组的含义,最省力的缠绕方法是缠绕股数最多的绳索,即五股缠绕方法。 如下图所示
滑轮组最省力的绕绳方法总结:
从以上问题,我们可以大致总结出以下几种最省力的滑轮组绕绳方法:
1、两个定滑轮组的省力缠绕方法
对于由动滑轮和定滑轮组成的滑轮组,有两股和三股两种绕制方式。 两种方法都达到了省力的目的,只是拉力的方向不同。 有三股缠绕方式,拉力方向向上; 有拉力方向向下的两股缠绕方法。 最正确的做法是,将绳子的一端固定在最上面的动滑轮上,然后向上绕在最下端的定滑轮上,从内向外缠绕完毕。 缠绕完毕后,应将绳子的自由端向上拉(动滑轮和定滑轮的数量相等)。 如图1所示
2、某些二动三滑轮组的省力绕线方法
对于由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,首先将绳索系在定滑轮的固定钩上。 滑轮组上的所有滑轮均采用这种缠绕方法。 有四根绳子来承受物体的重量; 拉力是滑轮组提升物体重量的四倍。 一部分。 缠绕滑轮组最省力的方法是缠绕股数最多的钢丝绳,即四股缠绕法。 如图2所示
3、二动二形四轮滑轮组省力缠绕方法
对于由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组,使用该滑轮组上的所有滑轮。 绕制方式有四股和五股两种。 两种方法都达到了省力的目的,只是拉力的方向不同。 不考虑滑轮的重量和摩擦力,动滑轮和重物由几股绳索承受,拉力是滑轮组提升的物体重量的几分之一。 滑轮组的省力取决于承受物体重量的绳索的节数,即有多少节绳索与动滑轮相连。 分段越多,越省力。 如图3所示
这些只是我们在初中物理中将使用的滑轮组的数量。 在高中物理中,我们也可能会接触到五组滑轮、六组滑轮甚至更多组滑轮,但无论有多少个滑轮,我们只需要掌握几个要领即可。 无需担心增加滑轮数量。
组装滑轮组的技巧
一般来说,缠绕滑轮组时,首先要确定承受物体重量的绳股,然后按照单偶规则由内向外缠绕绳索。 “奇数或偶数”是指承受物体重量的绳股数,“动或定”是指动滑轮和定滑轮。 即n为奇数时,绳子的起始端开始缠绕动滑轮的小钩; 如果 n 是偶数。 然后绳子开始缠绕在定滑轮的小钩上。 注意事项:绕线时。 绘制的线条应该是直的。 并且必须与滑道的两个外侧相切; 一般来说。 在最后一根(最外面)绳子的末端用箭头标记拉力的方向。
通过以上对几组滑轮的省力绕绳方法的讲解,你是不是觉得缠绕滑轮并没有想象中的那么困难呢?