轉軸確定動滑輪上的力的作用淺析

根據力的平衡條件“動滑輪可省一半力”。在教學中，發現學生常誤解為“只要是動滑輪，動力就是阻力的一半。”“作用在滑輪邊緣上的力F1的力臂（L1）是作用在滑輪轉軸上的力F2的力臂（L2）的二倍。根據杠桿平衡條件，作用在滑輪轉軸上的力是作用在滑輪邊緣上的力的二倍”。 下面結合例題示范說明。 ［例一］力F作用在滑輪上，使重物G勻速上升。不計滑輪重量及摩擦力，則下列說法正確的是（    ） A、這是動滑輪，F=1/2G。 B、這是定滑輪，F=G。 C、這是動滑輪，F=2G。 D、這是定滑輪，F=2G。 解析：首先，因為重物被提升時，滑輪轉軸跟隨向上移動，所以判斷這是個動滑輪。其次，由于力F作用在滑輪轉軸上，重力G通過繩子作用于滑輪邊緣，所以F=2G。應選C。 錯解1：誤認為是定滑輪，不省力，而選B。 錯解2：認為動滑輪省一半力，而選A。 
 
（b）所示裝置勻速提升相同重物。不計滑輪重力及摩擦力，那么F1F2大小關系和滑輪屬于情況是（    ）   A、（a）滑輪為定滑輪，（b）滑輪為動滑輪，Fa＞Fb。 B、（a）滑輪為定滑輪，（b）滑輪為動滑輪，Fa＜Fb。 C、（a）滑輪為動滑輪，（b）滑輪為定滑輪，Fa＜Fb。 D、（a）滑輪為動滑輪，（b）滑輪為定滑輪，Fa＝Fb。 
 
解析：根據杠桿平衡條件，可知作用在杠桿左端上的力F是相同的。設想重物被提升時，（a）轉軸位置發生移動，所以是動滑輪；（b）滑輪轉軸位置固定不動，所以是定滑輪。（a）作用在滑輪轉軸上的力F是作用在滑輪邊緣上的力F1的二倍，所以Fa＜F。（b）F＝Fb，則Fa＜Fb，應選C。