科普下滑轮组作用的应用

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　　1、滑轮组的作用——改变力的方向
　　例一：
　　在下图中，画出能改变用力方向的滑轮组的绕线.
　　解：
　　一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组只有两种绕线方法，如下图所示：
　　只有第二幅图能改变用力方向，故答案为：
　　分析：
　　可以先画出仅有的两种绕线方法，然后根据题意进行选择.
　　点评：
　　此题考查了滑轮组的组装.滑轮组的组装有两种方法，从定滑轮绕起或从动滑轮绕起.要根据题意选择合适的绕线方法.
　　例二：
　　在图中所给的滑轮组，画出既省力又能改变力的方向的绳子穿绕方向.
　　解：由于既可以省力又可以改变力的方向，所以拉力的方向必须向下，则从定滑轮开始绕起，如下图所示：
　　2、滑轮组的作用——省力
　　例一：
　　滑轮组既能省力又能改变力的方向.亮亮用自制的滑轮组来提起500N重物(如图所示)，绳自由端的拉力F=200N，重物以0.2 m/s的速度匀速上升，不计摩擦和绳重，则动滑轮重______N，拉力做功的功率是______W，该滑轮组的机械效率等于______，当被提起的重物变重时，滑轮组的机械效率就______(填“变大”、“变小”或“不变”).
　　解析：
　　∵不计摩擦和绳重，有F=1/3G+G动
　　∴G动=3F-G=3×200N-500N=100N;
　　P=Fυ绳=200N×0.2m/s×3=120W;
　　η=W有/W总=Gh/F3h=G/3F=83.3%
　　当被提起的重物变重时，该滑轮组所做的有用功就越大，而额外功一定(因为动滑轮重是不变的)时，有用功越大，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高.
　　故答案为：
　　100N;120W;83.3%;变大.
　　例二：边长为10cm的正方体物块重90N，放在水平桌面上如图甲所示;若用图乙所示滑轮组提升，每个滑轮重30N，求：
　　(1)如图甲所示，物块对水平桌面的压强为多大
　　(2)在乙图中画出滑轮组最省力的绕线方法
　　(3)用最省力绕线提升物体时，拉力的大小?此时滑轮组的机械效率?(不考虑滑轮组的摩擦和绳重)
　　解析：
　　(1)正方体的底面积为S=a2=(0.1m)2=0.01m2
　　正方体对桌面的压强为P=F/S=G/S=90N/0.01m2=9×103Pa;
　　(2)要作用在绳子末端的拉力最小，绳子的起始端必须作用在动滑轮上.
　　(3)作用在绳子末端的拉力为F=1/3(G+G0)=1/3(90N+30N)=40N;
　　滑轮组的机械效率为η=G/G+G0=90N/90N+30N=75%.
　　答案：
　　(1)正方体对桌面的压强为9×103Pa;
　　(2)滑轮组的绕法如上图;
　　(3)用最省力绕线提升物体时，拉力为40N，此时滑轮组的机械效率为75%.