细说滑轮组

一、认识滑轮组

我们知道，使用定滑轮可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力。那么，如果将定滑轮和动滑轮组合在一起就可以实现既改变力的方向又可以省力的目的，这就是滑轮组。下图就是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，绳子系在滑轮挂钩的一端叫固定端；被人拉着的一端叫自由端。

二、滑轮组特点

用同样数量的定、动滑轮组装滑轮组时，由于绳子的绕法不同，组成的滑轮组特点是不同的。下图中的两个滑轮组都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的，请大家仔细观察这两个滑轮组的区别。

我们发现这两个滑轮组的绳子固定端的位置不同，左侧的固定端在动滑轮上，右侧的固定端在定滑轮上。这就导致承担重物的绳子段数n不同，左侧的滑轮组承担重物的绳子段数是3段（n=3），作用在绳子自由端的拉力F就是重物和动滑轮总重的三分之一（忽略绳重和摩擦），绳子拉动的距离s就是重物上升高度h的三倍（s=3h，费三倍距离）；右侧的滑轮组承担重物的绳子段数是2段（n=2），作用在绳子自由端的拉力F就是重物和动滑轮总重的二分之一（忽略绳重和摩擦），绳子拉动的距离s就是重物上升高度h的二倍（s=2h，费二倍距离）。

同理，由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组也有类似的特点，请同学们仔细观察下图，牢记规律：有几段绳子承担重物，拉力就是总重的几分之一，也就会费几倍的距离。（忽略绳重和摩擦）

补充：绳子自由端移动的速度与物体上升的速度之间也存在n倍的关系，请同学们自行体会。

三、特殊情况

一般来说，常规用法的滑轮组都是省力、费距离的机械。但如果将重物挂在绳子的自由端，拉力作用在动滑轮上，这样的滑轮组就变成了费力、省距离的机械了。如下图：

图中，如果忽略动滑轮重、绳重和摩擦，拉力F是物重的二倍，拉力移动的距离是物体上升高度的二分之一。

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