滑轮受力分析

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九年级物理分析受力练习题及答案分析

同学们在遇到滑轮或滑轮组问题时，对滑轮及滑轮组的动力或阻力大小判断有时不知从何下手，本文就此问题希望能指点迷津，帮助同学们正确理解滑轮。 一、 一根绳子力相等

无论是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，只要在同一根绳子上，不管绳子有多长，也不管绳子绕过多少滑轮，绳子上的力总是相等的。

如图1，用定滑轮沿不同的方向提升重物，判断F1、F2、F3的大小关系。

分析 要提起物体，绳子必须对重物施加向上的大小为G的拉力，绕过滑轮，不论方向如何，拉力的力臂都是轮的半径，所以，拉力大小都等于被提起的物体的重力。所以F1F2F3 二、滑轮两边力平衡

滑轮静止或做匀速直线运动时，滑轮受到相反方向上的合力相互平衡。

如图2用动滑轮匀速竖直提升重物，拉力F与物体重G的关系。

分析 不计滑轮重，动滑轮处于平衡状态，如图2甲，则

F

F3 F2

G

F1 图1

F

2FG 即F

1

G 2

甲

若动滑轮的重量为G0，如图2乙，则2FGG0 即

图2

乙

F

1

(GG0) 2

下面就利用上面的结论解决有关滑轮的一些问题。

例1 如图3所示的装置处于平衡状态，若滑轮重、绳重以及摩擦均忽略不计，则G1与G2之比为（ ）

A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．1∶3

分析 依据一个绳子力相等，每段绳子上受到的拉力都是F，动滑轮处于平衡状态，所以G12F2G2，即G1∶G2=2∶1故选B。

例2、如图4用用滑轮组允速拉动水平面上的物体，若所用的拉力F为10N，物体受到的摩擦力是多大？

3F

F F

F

图3

F F

图4


分析 根据一根绳子力相等，动滑轮对物体产生3F的拉力， 物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力与3F平衡，所以f3F30N 。

例3 如图5所示的装置中，当人用力向右拉滑轮时，物体A恰能匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为3N，忽略滑轮、绳与测力计重及滑轮与轴间的摩擦，则人的拉力F为（ ）

A．3N B．4N C．6N D．8N

分析 依据一根绳子所受拉力相等，弹簧测力计对动滑轮的拉力与对动滑轮的拉力都等于3N，动滑轮做匀速直线运动，水平方向上受力平衡，所以，F2f23N6N。

例4 用如图6所示的装置匀速拉起重为G的物体（不计摩擦、滑轮重及绳重），求拉力F与G的关系。

分析 依据一根绳子力相等，滑轮两边力平衡，在图中标出各绳子所受8，有

ff

图5

4FG，所以，F

1

G。 4

4F

4F 2F

2F

例5 如图7，动滑轮重5N，物体G的重量为15N，用力F使物体匀速上升，求所用力F的大小（不计摩擦）。

分析 如图，根据同一根绳子受力相等，标出各绳子所受力，以滑轮为研究对象，再依据滑轮所受力平衡，有

F

2F G

图6

F 2F

G

G0

G

F

F

图7

图8

F2GG0215N5N35N。

例6 如图8所示，在忽略滑轮自重和摩擦的情况下，当滑轮平衡时，拉力F

 G。

分析 根据每个滑轮上绳子所承受力的特点，在图上标出每一股绳子所承受力的大小。物体受到的总的拉力是7F，物体处于平衡状态，所以7F

G，即F

1

G。 7

由上面的例题可以看出，在判断滑轮或滑轮组的省力或费力情况时，先从动力端入手，依据滑轮两边力相等，逐个分析滑轮的受力情况，最后根据力的平衡，得出结论。

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