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上海生一卷揚機對于牛頓定律的應用和理解

如果繩子是變速運動的,卷揚機對滑輪組的應用分兩種情況:當我們考慮的是有質量的繩子,兩端的拉力其實是不想等的;當我們考慮的是假想的無質量繩子,兩端的拉力一定相等。在實際運用時,我們經常會假設卷揚機鋼絲繩是無質量的。
滑輪組,它的動滑輪重力是一定的,那物體重力越大,滑輪組的效率越高。因為對動滑輪做的功是額外功,對物體做的功是有用功,額外功一定,卷揚機有用功越大,總功就越大,額外功占總功的比例就越小,效率就越大。
牛頓第二定律:
其中F是物體受到的合外力,m是物體的質量,a是物體的質心加速度。
牛頓第三定律:
質點A對質點B的力為F,則質點B對質點A的力為-F。分析繩子時,可以把繩子看作由很多小段繩子連成的。
卷揚機的鋼絲繩不動或者勻速運動時,每一小段繩子都是不動的。此時,由于牛頓第二定律,每一小段繩子受到的合外力為0。第一小段繩子受到人手的拉力和第二小段繩子的拉力,這兩個力大小相等;第二小段繩子受到第一小段繩子的拉力和第三小段繩子的拉力,卷揚機這兩個力大小相等,而由于牛頓第三定律,第一小段繩子對第二小段繩子的拉力的大小等于第二小段繩子對第一小段繩子的拉力的大小,也就等于人手的拉力的大小,所以第三小段繩子對第二小段繩子的拉力大小等于人手的拉力大小&hellip;&hellip;依次類推,最后得到,物體對最后一小段繩子的拉力大小等于人手拉力的大小。

 

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