關于滑輪組的一道自編題
2008-12-31 00:00:00陳強
物理教學探討 2008年24期
1 初中物理教學中常見的滑輪組
滑輪組繩子的穿繞方式很多，現以串聯式滑輪組為例，介紹幾種中學物理教學中常見的組合方式。
（1）一個定滑輪和一個動滑輪（一動一定）：
（2）二個動滑輪和一個定滑輪（二動一定）：
（3）二個定滑輪和一個動滑輪（二定一動）：
（4）二個定滑輪和二個動滑輪（二定二動）：
2 基本規律
通過上面的滑輪組合，我們可得出如下規律：
（1）F=1/n G。（F指繩子自由端的拉力，n指吊動滑輪繩子的股數，G指重物和動滑輪的總重）即：使用滑輪組的時候，重物和動滑輪的總重由幾股繩子承擔，提起重物所用的力就是總重的幾分之一。
（2）“奇動偶定”。（繩子的繞制方法）即：n為奇數時，繩子的固定端要系在動滑輪上;n為偶數時，繩子的固定端要系在定滑輪上。
（3）n=2N或2N+1。（N指動滑輪的個數）即：吊動滑輪繩子的股數最多為動滑輪的個數的2倍加1。
（4）s=nh。（s指繩子自由端移動的距離，h指重物上升的高度）即：重物每上升1m，繩子自由端移動nm。
3 自編題目
吊起重物的滑輪組的動滑輪個數N=200個，則吊起動滑輪繩子的股數最多為___股。此時繩子自由端的拉力F=___G（G指重物和動滑輪的總重，不計一切摩擦），繩子的起始端應拴在___滑輪（填“動”或“定”）。如果物體被提高了1m，則繩子自由端移動的距離為___m。
解析 大多數同學認為這是一道難題，適合奧林匹克物理競賽。其實不然，只要清楚有關滑輪組的一般規律，無需畫出組合方式即可輕松順利解答。通過上面的基本規律，我們不難發現吊動滑輪繩子的股數n很關鍵，它的多少決定了滑輪組的繞制方法和省力效果。
（參考答案：401，1/401，動，401。）
點評 要敢于并善于識破題目的真面目，明確出題意向，抓住一般規律，輕松破解“難題”。
4 練習
使用滑輪組將900N的貨勻速提起，不計摩擦和滑輪的重力，如果用向下的力是200N，則至少需用___個定滑輪和___個動滑輪。此時動滑輪上共___段繩子。
（參考答案：3，2，5。）
