要討論與機(jī)械效率有關(guān)的組合機(jī)械,首先需要了解以下概念和規(guī)則: 具有利用價(jià)值的功稱為有用功,它是由使用機(jī)械的目的決定的。 一般來說,其尺寸與不使用機(jī)械時(shí)的尺寸相同。 通過直接拉動需要拉動的物體來完成的工作。 對人們沒有使用價(jià)值但又不得不做的工作稱為額外工作。 機(jī)器在使用過程中,克服機(jī)器本身重量所做的功、機(jī)器各部件之間的摩擦阻力、盛放需要拉動物體的容器的重量、物體之間的摩擦阻力等。拉動的物體、傾斜度以及繩索的重量都是額外的工作。 。 有用的額外 其次,需要明確組合機(jī)的機(jī)械效率與組合機(jī)中各機(jī)器的機(jī)械效率之間的關(guān)系。 下面是一個(gè)由滑輪組和斜面組成的組合機(jī)械的例子。 ,假設(shè)斜面的高度和長度分別為h和L,被拉動物體的重量為G,滑輪組勻速拉動物體的力和作用在繩索自由端的力分別為F'和F。 可以看出斜面與滑輪組合的機(jī)械效率,當(dāng)物體以勻速從斜面底部拉至斜面頂部時(shí),重物的高度增加了h。 當(dāng)需要舉起物體時(shí),有時(shí)很難或不可能沿垂直方向拉動它。 為了容易地舉起物體(省力),常常將物體放置在斜坡上并拉動。 可見物理資源網(wǎng),沿斜面拉動物體的目的是使物體升高。 因此斜面與滑輪組合的機(jī)械效率,對于斜面來說,有用功等于直接用手在垂直方向上以等速提起物體,而不使用斜面hGh。 有用的斜面很有用。 對于滑輪組來說,有用功相當(dāng)于不使用滑輪組直接將物體從斜面底部勻速提升。 拉至頂部所做的功,因此,WFs 滑輪總滑輪總有用滑輪對于滑輪組和斜面組成的組合機(jī)械,有用功WGh 為有用功,其機(jī)械效率為:組合有用功GhFs 斜面滑輪組 組合斜面滑輪 由式(5)可知,滑輪組與斜面組成的組合機(jī)的機(jī)械效率等于滑輪組機(jī)械效率與斜面機(jī)械效率的乘積的斜面。
實(shí)踐和理論都表明,無論將哪些機(jī)器組合成組合機(jī),其機(jī)械效率都等于單個(gè)機(jī)器機(jī)械效率的乘積。 第三,根據(jù)題意并結(jié)合其他知識回答問題。 示例:在圖2所示的裝置中,斜面長5m,高2m。 將質(zhì)量為200kg的物體從斜面底部勻速拉至頂部。 如果滑輪的機(jī)械效率為80%,則人對繩索自由端施加的拉力為500N。 問:(1)一個(gè)人總共完成的工作是多少? (2) 物體與斜面之間的摩擦力是多少? 分析與解答:當(dāng)一個(gè)物體以勻速從斜坡底部拉到頂部時(shí),繩索自由端沿力F方向移動的距離s就是斜坡的長度。 整個(gè)過程中所做的有用功是有用100%%784%的組合。 斜滑輪 斜面組合滑輪 784% 80% 98% 并且因?yàn)樾泵嬗行?,所以有效斜?4000是以W為基準(zhǔn)的。在斜面上做的附加功就是克服重物之間的摩擦力所做的功和斜面。 所以 WfL 坡度額外 坡度額外 80