滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成,可以达到既省力又改变力作用方向的目的。使用中,省力多少和绳子的绕法,决定于滑轮组的使用效果。绕绳的原则是:当定滑轮和动滑轮数量相等时,绳子的自由端可以从动滑轮出来,也可以从定滑轮出来,而且从定滑轮出来时,绳子的固定端挂在定滑轮上;从动滑轮出来时,绳子的固定端挂在动滑轮上。定滑轮和动滑轮数量差不会超过1。他们数量不相等时,绳子的自由端从多的那一边出来,绳子的固定端挂在少的那一边。动滑轮一定时,当绳子的固定端挂在动滑轮上时,滑轮组要比绳子的固定端挂在定滑轮时省力(因为有更多段绳子承担物重)。
设n为承受物重的绳子段数(如上面左边的滑轮组n=5,右边n=4),则n段绳子能配n或n-1个滑轮,配n个轮子时,动滑轮和定滑轮数量相等,且绳子固定端在定滑轮上;配n-1个滑轮时,n为奇数,且绳子固定端在动滑轮。
使用滑轮组时,重物有几条绳索承受,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
使用滑轮组时动力装置提升物体M的高度是不使用滑轮组时的h/K,为了便于对比,分别令两种状态下的动力装置工作K次,这样一来,使用滑轮组的动力装置就可将质量为K2m′/〔1+(K-1)m′g/F〕的货物提升至h高度,不使用滑轮组的动力装置则将质量为Km′的货物都提升至h高度,此时通过对比可见,使用滑轮组时动力装置提升的物体M质量m为不使用滑轮组时动力装置提升的物体M质量m′的K/〔1+(K-1)m′g/F〕倍。
有的中学物理教科书认为,利用滑轮组运输或提升货物,只能省力,但不能省功,中学物理教科书的上述结论对从事机械传动设计工作的工程师影响极大,由于汽车、火车、轮船等运输装置和各种机械装置在使用的过程中会频繁地出现启动、加速、减速、停止等各种运动,并在启动、加速、减速、停止等各种运动过程中消耗大量的能量,完全需要在理论上说明怎样设计或使用汽车、火车、轮船等运输装置的传动系统,以使其处于佳节能状态,但中学物理教科书的上述结论使得机械工程师在从事机械传动设计时,以及在指导人们使用运输车辆和机械装置时,往往忽略了滑轮组的段数或减速机的传动比在各种状态下与节能的关系,造成现有的许多运输车辆和机械传动装置在运行过程中的能量消耗较高,输送货物数量较少。