滑轮水平使用时:有用功等于克服摩擦力所作的功,即W有用功=fs物体。式中s物体等于物体水平移动的距离,总功等于拉力所作的功,W总=Fs。式中s等于绳索自由端移动的距离,s=ns物体贝语网校,n为绳索节数,机械效率η=(W有用功/W总)×100%=(fs物体/Fs)×100%=f/(nF)×100%。
附加信息:
滑轮组的机械效率公式:当用滑轮组提升重物时,提升高度为h,则机械效率=Gh/(Fnh),即有用功=Gh,总功=Fnh。当用滑轮组拉动重物时,重物被拉动的距离为S,重物所受的摩擦力为f,则机械效率=fs/(Fns),即有用功=fS;总功=FnS。n的值为承载动滑轮组的绳索的节数。
公式
滑轮组:有用功(W 有用 = Gh),额外功(克服动滑轮的重量,绳索的重量和摩擦力所做的功。)
①W额外=W总-W有用。
②若忽略绳索的重量与摩擦力,则=Gmoh。
总工作量(=FS)。
计算滑轮系统的机械效率:η = 宽度/ = 宽度/(宽度+)=(忽略绳索重量和摩擦力)Gh/(Gh+)= G/(G+)。
常用的推理公式:
①滑轮组:
1.举起重物:
η=G物/(nF),式中,n为作用于动滑轮的绳索股数,F为作用于绳索自由端的拉力。下同。
η=G物/(G物+G动),G动为动滑轮的重量。
2.搬运重物:
η=f/(nF),其中f是物体与水平面之间的摩擦力。
② 斜面:
η=G物h/(FL)其中,h为斜面高度,F为沿斜面向上的拉力机械效率公式,L为斜面长度。
影响因素
影响滑轮组机械效率的最重要因素是物体的重量机械效率公式,其次是滑轮的重量、绳索的重量和摩擦力。无论用同一个滑轮组提起一根绣花针,还是提起比动滑轮重得多的重物,都需要把动滑轮提起,并克服绳索的重量和摩擦力。前者所作的额外功远大于有用功,其机械效率几乎为零。后者所作的额外功在总功中所占的比例要小得多,所以物体越重,机械效率越高。
主要影响因素:当物体重力一定时,动滑轮越重,机械效率越低;当动滑轮重量一定时,物体重力越大,机械效率越高。