既能省力又能改变力的方向的滑轮(小明能把自己拉上去吗?图中的滑轮是定滑轮还是动滑轮?)

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既能省力又能改变力的方向的滑轮(小明能把自己拉上去吗?图中的滑轮是定滑轮还是动滑轮?)

小明能把自己拉上去吗?图中的滑轮是定滑轮还是动滑轮?据说这两道题是初中物理题,但是难倒了很多人,网上也争论不休。

第一题,是定滑轮吗?


第二题,是动滑轮吗?

第一图第一问应该很好解答,可以凭经验判断可以把自己拉上去。且2008年北京残奥会点火时运动员就是使用这个方式把自己拉上去的,用事实验证可能性。第一题纠结在于第二问,明明是改变了用力方向,但是却可以省力,互相矛盾的性质让人不好判断。所以这个滑轮到底是定滑轮还是动滑轮?很多人争论不休,甚至一些物理老师也讲不清楚。

第二道题第一问就比较难理解了。凭经验判断,有人认为可以拉上去,有人根本拉不上去,莫衷一是。很多人接触这个问题时,头脑中第一画面是,小明如果位置站偏一点点就会翻倒。所以简单得出结论不可能拉上去。

其实这两道题都是物理中的力学问题。做物理力学题不要纠结其它因素。小明能不能保持平衡?绳子够不够结实?滑轮会不会卡?这些力学以外的因素不要考虑,我们应该纯粹以力学知识来分析解答。

小明能不能拉上去,首先要考虑这个系统能不能维持平衡。很明显这两张图都能保持平衡。小明能不能把自己拉上去,看绳子能不能拉短。很明显绳子是可以通过小明的拉扯来缩短绳子长度,因此两张图小明都可以把自己拉上去。

要判断是什么滑轮,就要明白定滑轮和动滑轮的定义与性质。轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮性质不省力,能改变用力力方向。

定滑轮

轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮,动滑轮性质省力,不能改变用力方向。

动滑轮

第一题,轴的位置不变,符合定滑轮的定义。改变了用力方向,也符合定滑轮的性质。但是它是省力的,这明显是动滑轮的性质不是定滑轮的性质。很矛盾。

第二题,轴的位置随着物体上升而改变,符合动滑轮的定义。没有改变用力方向也符合动滑轮的性质,但是它没有省力,这明显是定滑轮的性质不是动滑轮的性质。很矛盾

很矛盾吗?其实初中物理早就告诉我们,所谓动与不动是相对。观察者不同,物体的运动的状态也就不同。判断定滑轮与动滑轮应该站在小明角度来看,而不能以旁观者来判断。小明是观察者者,那么小明认为自己是不动的。

第一题可以看着是小明是拉天花板靠向自己,很明显滑轮是随着天花板移动的,而且移动方向与小明用力方向一致,而且还省力了。定义和性质都符合动滑轮的定义。所以第一题答案是小明可以把自己拉上去,滑轮是动滑轮。

同理第二题答案是小明能把自己拉上去,滑轮是定滑轮。

这些都是我个人的认知,有不同意见者欢迎发言评论。

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