高分，讲一讲关于滑轮的问题

Question

我说的滑轮是物理上的滑轮，由其是动滑轮，他的支点怎么找，为什么就在绳子刚绕进滑轮的那个接触点，要从理论上分析，要有科学性。还有动滑轮我就完全不明白，他每根绳子受到的力为什么是总的力除以受力的绳子数。这都是为什么呀?我的思想误区在哪，到底是哪不明白啊？
在圆周运动中，把角速度为零的点叫做支点，动滑轮的支点不是在一直运动吗，为什么还看他为支点，支点不是都不动吗?讲解一下，对，这是高中那部分内容学的

Answer 1

《杠杆的支点不必要是不动的》

关于动滑轮的绳子有一个抽象的假设：是柔软的，轻质的，光滑的，这三点使得绳子具有这样一个特点，那就是绳子上每一点，沿绳子走向受的力都是相同的。而在动滑轮的受力中，可以用初中基本的沿同一直线上合理为零的受力分析，所有向上的拉住无物体和滑轮的绳子拉力之和应该等于向下的物体的重力，因此有了你所说的规律：每根绳子受到的力是总的力除以受力的绳子数。而这个规律是不准确的，因为有个前提，必须是同一段绳子；如果不是同一段则不能用这个规律，而要分别计算。

关于滑轮等于杠杆的问题，杠杆的模型要点是一要有一个没有形变的刚体，二要有一个固定不变的支点。对于动滑轮的杠杆问题的理解，是这样的，我们直接把动滑轮替换成一个杠杆，两端分别系一端等长的绳子，构成这样的结构：

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先看作两边的绳子同时匀速向上拉，那么如果以与杠杆同时升高的一个水平面为参照物，杠杆是静止的，而两端绳子的力用杠杆的计算方法，以左边为支点右端的绳子拉力是一半重力，以右边为支点，左边的绳子拉力也是一半重力。在这个参考系里，这个杠杆是静止的，两端都不动，但这并不影响其杠杆的本质，谁说杠杆动起来才能叫杠杆？

接下来如果把“两端分别系一端等长的绳子”换成“由一根绳子从杠杆两端穿过”，计算方法是一样的，而再把杠杆替换成滑轮，则就是动滑轮的模型了。因此，动滑轮看作杠杆并不在于把左边看作不动右边看作动的，其实是左右都看作不动的，滑轮转不转都无所谓的。比如假设滑轮是光滑的椭圆形，绳子也是光滑的，滑轮是不可能转的，但一样可以达到动滑轮的省力效果。而之所以要求滑轮是圆的，则用另一种方式实现了光滑。或许有人要问，那么为什么题中都说绳子与滑轮之间无摩擦，其实这是指滑动摩擦，绳子和滑轮之间是有静摩擦的，要不然滑轮怎么会转动？况且假如把绳子换成链条，滑轮换成齿轮，链条和齿轮之间不可能没有摩擦力了吧？它不还是一个动滑轮吗？

另外，初中的杠杆原理与高中的力矩原理是差不多的，在力矩原理中，其实杠杆没有说一定那个点才叫支点，而是要求以任意点为轴心点的话，其正力矩与反力矩都应该大小相等。比如在动滑轮的实验中，假如以滑轮的悬挂点为支点，一样可以对左右绳子的用力实施杠杆原理的计算，没有问题。以杠杆上的任意一点为支点都没有问题。

比如一个杠杆，一端支在地面，上面离地三分之一杠杆长度的地方挂一个石头，手在另一端垂直地面向上用力，一般的计算是以地面支点为支点，计算出手用力为三分之一石头重，但是有没有想过地面的受力呢？这时就要以手那端为支点，应用杠杆原理，得出地面的受力大小为三分之二重力。

所以你的误区就在于：一、杠杆不必要是动的；二、杠杆的支点不必要是不动的。

Answer 2

对于支点 你可以理解为理想状态下的一点 或者是运动中物体的任意瞬间的（时间单位）时候的点的概念

动滑轮是用绳子吊起来的 你画个受力分析图就很清楚了
动滑轮的重心肯定在圆心上 重力方向竖直向下 你从圆心出发向下竖直画一条线表示力 也是因为重力的方向及滑轮的形状是圆形的 而且它整体也是出于受力平衡状态 所以绳子的着力点必然是沿着重力方向的与滑轮接触的那个点（也可以说绳子刚绕进滑轮的那个接触点）既然是着力点也就很好理解这个点就是所谓的支点了

至于计算中总的力除以受力的绳子数你也是可以看图就很清楚了的 而且有的图看似复杂 但你要先把一个滑轮的受力分析及原理搞清楚了 看滑轮组只是看看它绳子的绕法而已 没什么难的 关键是你不太理解 这个就有点类似力矩力臂的关系 你把杠杆那部分的知识先看一下 就可以对这个有更好的理解了 这个东西一旦你理解了就相当简单 希望这些能对你有帮助 O(∩_∩)O

Answer 3

你是不理解动滑轮为什么能省力吧！

要用杠杆原理去理解。定滑轮和动滑轮的杠杆原理图我都画在下图了。你一分析就会明白为什么动滑轮省一半力。（我分析的是一个动滑轮的情况，当有多个动滑轮时可以依理照推。）

o点是杠杆的支点。

Answer 4

LZ我告诉你，支点位置不是唯一的，选在哪里都可以！！你指定他在哪里他就在哪里，不要被误导了！！！

支点的存在是为了考察一个受力系统的力矩平衡情况！

选取原则是为了你分析问题方便。我也不知道你上几年级了，先简单说一下滑轮吧，你看下这个图。

http://image.baidu.com/i?ct=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&word=%B6%AF%BB%AC%C2%D6&in=16063&cl=2&cm=1&sc=0&lm=-1&pn=4&rn=1&di=2357248128&ln=1706&fr=&ic=0&s=0

对于动滑轮系统，作出受力分析，一般情况下他受3个外力（注意是外力），只有这3个外力才对系统所受力矩才有作用（根据牛顿定理，内力大小相等方向相反，所以对某点的力矩之和必然为零）。

你提到的“支点选在绳子刚绕进滑轮的那个接触点”，是因为这样选取，挂钩对这个对“滑轮+绳子”这个整体的力就作用在支点，其力矩就为0，这样在你利用力矩平衡条件的时候方程就会简单。

对于补充问题，你要明白一点。你做的分析是静力学分析，也就是说动滑轮系统是受力平衡的=“物体静止或者做匀速直线运动”，这种情况下，运动和静止都是受平衡力，所以无论是东还是不动，都只需要取一个瞬时状态分析就OK了。

你最好把你上几年级，物理水平怎么样告诉我，这样我的回答可以更具有针对性。

参考资料：无

Answer 5

将动滑轮看作是一个支点活动的杠杆，它的支点在绳子刚刚接触动滑轮的切点上，动力臂是动滑轮的直径，阻力臂是动滑轮的半径，直径是半径的二倍，这样理解吗？这只是一支单个的动滑轮，从此引出的滑轮组，就好理解了，静滑轮不省力，只改变力的方向，把问题化繁为简，更好理解。