巧用“等力法”解滑轮题
2013-08-09孙龙周
初中生世界·八年级物理版 2013年7期
孙龙周
当滑轮组组成比较特殊时,可采用“等力法”判断其受力情况.所谓“等力法”有两方面的含义:一是当绳子绕过滑轮后,滑轮两边的绳子拉力相等,如图1(甲)所示,F1
=F2;二是一个滑轮静止或匀速运动时,两个相反方向上的合力相等,如图1(乙)所示,F1+F2=F3.
例1 如图2所示,用各滑轮或滑轮组匀速提升重为G的物体,若不计动滑轮的自重及摩擦,求所需的拉力各是多少?
分析 如图2(甲)所示,该动滑轮向上只受力F的作用,而动滑轮向下受左右两股绳子拉力的作用,由于每股绳子上的拉力都等于物重G,所以该动滑轮向下受到的力为2G,由于该动滑轮是匀速上升的,所以动滑轮受力平衡,因此F=2G.
如图2(乙)所示,该物体是匀速上升的,所以该物体上方绳子的拉力等于该物体的重力G,又因为定滑轮不改变力的大小,所以定滑轮右侧绳子上的拉力也为G,同样右边的定滑轮也不改变力的大小,所以F=G.
如图2(丙)所示,由于重物是匀速上升的,所以动滑轮也是匀速上升的,因此动滑轮受力平衡,即动滑轮左右两股绳子力的和等于下方物体的重力G,所以每股绳子提供的拉力为0.5G,又因为右侧的定滑轮不改变力的大小,所以F=0.5G.
如图2(丁)所示,该滑轮组共有4股绳子起作用,下方物体相当于被4股绳子匀速提起,所以该物体的重力G等于4股绳子上力的和,而每股绳子上的力是相等的,所以F=0.25G.
例2 如图3所示的装置中,物体A重300N,平衡时磅秤的示数为120N,则物体B重 N.(滑轮与绳的摩擦及重力不计)
分析 根据“等力法”可知,这三段绳子受的力相等,都为FT,以动滑轮为研究对象,则有2FT=GA,所以FT=150N;……
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