要讨论与机械效率有关的组合机械,首先需要了解以下概念和规则: 具有利用价值的功称为有用功,它是由使用机械的目的决定的。 一般来说,其尺寸与不使用机械时的尺寸相同。 通过直接拉动需要拉动的物体来完成的工作。 对人们没有使用价值但又不得不做的工作称为额外工作。 机器在使用过程中,克服机器本身重量所做的功、机器各部件之间的摩擦阻力、盛放需要拉动物体的容器的重量、物体之间的摩擦阻力等。拉动的物体、倾斜度以及绳索的重量都是额外的工作。 。 有用的额外 其次,需要明确组合机的机械效率与组合机中各机器的机械效率之间的关系。 下面是一个由滑轮组和斜面组成的组合机械的例子。 ,假设斜面的高度和长度分别为h和L,被拉动物体的重量为G,滑轮组匀速拉动物体的力和作用在绳索自由端的力分别为F'和F。 可以看出斜面与滑轮组合的机械效率,当物体以匀速从斜面底部拉至斜面顶部时,重物的高度增加了h。 当需要举起物体时,有时很难或不可能沿垂直方向拉动它。 为了容易地举起物体(省力),常常将物体放置在斜坡上并拉动。 可见物理资源网,沿斜面拉动物体的目的是使物体升高。 因此斜面与滑轮组合的机械效率,对于斜面来说,有用功等于直接用手在垂直方向上以等速提起物体,而不使用斜面hGh。 有用的斜面很有用。 对于滑轮组来说,有用功相当于不使用滑轮组直接将物体从斜面底部匀速提升。 拉至顶部所做的功,因此,WFs 滑轮总滑轮总有用滑轮对于滑轮组和斜面组成的组合机械,有用功WGh 为有用功,其机械效率为:组合有用功GhFs 斜面滑轮组 组合斜面滑轮 由式(5)可知,滑轮组与斜面组成的组合机的机械效率等于滑轮组机械效率与斜面机械效率的乘积的斜面。
实践和理论都表明,无论将哪些机器组合成组合机,其机械效率都等于单个机器机械效率的乘积。 第三,根据题意并结合其他知识回答问题。 示例:在图2所示的装置中,斜面长5m,高2m。 将质量为200kg的物体从斜面底部匀速拉至顶部。 如果滑轮的机械效率为80%,则人对绳索自由端施加的拉力为500N。 问:(1)一个人总共完成的工作是多少? (2) 物体与斜面之间的摩擦力是多少? 分析与解答:当一个物体以匀速从斜坡底部拉到顶部时,绳索自由端沿力F方向移动的距离s就是斜坡的长度。 整个过程中所做的有用功是有用100%%784%的组合。 斜滑轮 斜面组合滑轮 784% 80% 98% 并且因为斜面有效,所以有效斜面%4000是以W为基准的。在斜面上做的附加功就是克服重物之间的摩擦力所做的功和斜面。 所以 WfL 坡度额外 坡度额外 80