要討論與機械效率有關的組合機械,首先需要了解以下概念和規則: 具有利用價值的功稱為有用功,它是由使用機械的目的決定的。 一般來說,其尺寸與不使用機械時的尺寸相同。 通過直接拉動需要拉動的物體來完成的工作。 對人們沒有使用價值但又不得不做的工作稱為額外工作。 機器在使用過程中,克服機器本身重量所做的功、機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,需要明確組合機的機械效率與組合機中各機器的機械效率之間的關系。 下面是一個由滑輪組和斜面組成的組合機械的例子。 ,假設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械效率,當物體以勻速從斜面底部拉至斜面頂部時,重物的高度增加了h。 當需要舉起物體時,有時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,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械,有用功WGh 為有用功,其機械效率為: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的機械效率等于滑輪組機械效率與斜面機械效率的乘積的斜面。
實踐和理論都表明,無論將哪些機器組合成組合機,其機械效率都等于單個機器機械效率的乘積。 第三,根據題意并結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。 將質量為200kg的物體從斜面底部勻速拉至頂部。 如果滑輪的機械效率為80%,則人對繩索自由端施加的拉力為500N。 問:(1)一個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:當一個物體以勻速從斜坡底部拉到頂部時,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% 并且因為斜面有效,所以有效斜面%4000是以W為基準的。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