定滑輪、動滑輪的實質(zhì)與區(qū)別

鄭寧白

生活中的這些現(xiàn)象你留意過嗎？旗桿的頂部有一個可以轉(zhuǎn)動的輪子（如圖1），稱為定滑輪：在吊車的吊鉤上有一個一邊轉(zhuǎn)動一邊隨重物移動的輪子（如圖2），是動滑輪。這些滑輪的使用給人們帶來了方便。

定滑輪的特點和實質(zhì)

使用時。軸的位置固定不動的滑輪稱為定滑輪。如圖3，定滑輪的支點在滑輪軸心O處。杠桿的動力臂（l₁）和阻力臂（l₂）均為滑輪的半徑。所以定滑輪是動力臂等于阻力臂的等臂杠桿。

定滑輪的實質(zhì)是一個等臂杠桿。使用定滑輪不能省力，也不可以省距離。但可以改變作用力的方向。在不計繩重及繩與輪之間的摩擦的情況下。細繩的受力方向無論指向何處（如圖4所示）。吊起重物所用的力都相等。

例1 如圖5所示。作用在定滑輪上的拉力F是20N。勻速提起物體A。不計摩擦。A所受的重力為____N。定滑輪實質(zhì)是____杠桿。

分析：定滑輪的拉力F是20N，勻速提起物體A，由于不計摩擦，定滑輪不省力。所以G=F=20 N。定滑輪的實質(zhì)是動力臂等于阻力臂的等臂杠桿。

答案：20等臂

動滑輪的特點和實質(zhì)

使用時。軸隨物體一起移動的滑輪叫動滑輪。動滑輪可以看作是一個省力杠桿，如圖6，O為杠桿的支點。滑輪的中心處為阻力的作用點，用豎直向上的力F₁拉動滑輪。A點為F₁與滑輪的切點，是動力作用點，故動力臂（l₁）為阻力臂（l₂）的2倍。因此使用動滑輪可以省一半力。但在使用動滑輪時。動力移動的距離是重物升高距離的2倍，因此，使用動滑輪時費距離，且不能改變用力的方向。

例2 圖7是汽車陷進泥潭后司機實行自救的示意圖。自救使用到的滑輪是（填“動滑輪”或“定滑輪”），其作用是____。