八年级物理 · 简单机械

滑轮组绕线实验台

同一根绳子绕法一变,省力倍数为什么也会变?先别急着套公式,亲手确定固定端、走绳顺序,再数一数真正托住动滑轮的绳段。

装置一:定滑轮换向

手向下拉
定滑轮装置示意图 重物由一段绳直接承担,绳子绕过固定不动的滑轮后,手向下拉。
整根绳 核对后标出的承重绳段 ● 固定端或物体端

换一组数据再检验

设物重为 G,物体升高 h。滑块改变数据,核对正确后结果会实时更新。

90 N
20 cm
同一根理想绳各处拉力相等 承重绳段共有 n 段:F = G ÷ n 省力要付出距离代价:s = n × h

定滑轮的本领

定滑轮轴的位置不随物体移动。理想情况下 n = 1,所以拉力等于物重;它的主要作用是改变用力方向。

数 n 的边界

只数直接承担动滑轮组及物重的绳段。绳子即使绕过定滑轮,只要那一段没有直接托住动滑轮,就不能因为“看得见”而算进去。

真实机械会怎样?

上面的关系采用理想模型。真实滑轮有摩擦,绳和动滑轮也有自重,实际拉力通常会比 G ÷ n 稍大;这里先不展开更复杂的受力分析。