倒鏈(又稱神仙葫蘆)是一種簡單的起重用具,它由滑輪組組成(如圖所示),A、B為同軸并一起轉(zhuǎn)動的定滑輪,半徑分別為R1和R2,R1稍大于R2;C為動滑輪,其半徑為r.它們之間用鐵鏈按圖中所示的方式連接起來.當(dāng)用力F拉一側(cè)鐵鏈?zhǔn)苟ɑ嗈D(zhuǎn)動時(shí),套在A上的鐵鏈?zhǔn)箳煸贑上的重物上升,與此同時(shí),套在B上的鐵鏈被放下,使重物下降(圖中虛線箭頭表示鐵鏈運(yùn)動方向).轉(zhuǎn)動一周時(shí),其總效果使重物上升的距離為多少?若重物所受重力為G,則使重物緩慢勻速上升時(shí),拉力F的大小至少應(yīng)為多少?

解:重物上升距離為:h==π(R1-R2
當(dāng)定滑輪轉(zhuǎn)動一周時(shí),拉力F做的功:W=FS=F×2πR1,
此時(shí),物體上升的距離:h=π(R1-R2).
直接用手做的功:W′=Gh=Gπ(R1-R2).
根據(jù)功的原理:W=W′,
F×2πR1=Gπ(R1-R2).
所以,F(xiàn)=
答:轉(zhuǎn)動一周時(shí),其總效果使重物上升的距離為π(R1-R2);
拉力F的大小至少為
分析:(1)倒鏈的工作原理可知,當(dāng)用力F拉一側(cè)鐵鏈?zhǔn)苟ɑ嗈D(zhuǎn)動時(shí),套在A上的鐵鏈?zhǔn)箳煸贑上的重物上升,與此同時(shí),套在B上的鐵鏈被放下,使重物下降,又C為動滑輪,所以轉(zhuǎn)動一周時(shí),重物上升的距離為:A輪周長與B輪周長之差的一半.
(2)根據(jù)功的原理,可求出拉力的大。
點(diǎn)評:(1)熟悉倒鏈的工作原理是關(guān)鍵.知道動滑輪省一半力,但要多移動一半的距離.
(2)熟悉功的原理,分清用機(jī)械做的功和直接用手做的功,然后兩者相等,列出方程即可求解.
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