斜面的机械效率的计算公式总结(12.3机械效率知识梳理)
斜面的机械效率的计算公式总结(12.3机械效率知识梳理)W有用=Gh首先我们确定一下我们的目的:把物体拉倒斜面顶端,实现高度h的提高。所以,克服物体重力做的功是有用功,即:如图盘山公路就是一个斜面。斜面也是一个杠杠,它是一个省力杠杆,但是费距离。用一个拉力F把一个重为G的物体,从斜面底端拉倒斜面顶端;这个斜面的长为s,高为h。
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知识回顾上次我们学习了什么是机械效率,即
又找到了换轮组的机械效率,即:
这次我们学习一下斜面的机械效率。
斜面的有用功、额外功、总功如图盘山公路就是一个斜面。
斜面也是一个杠杠,它是一个省力杠杆,但是费距离。
用一个拉力F把一个重为G的物体,从斜面底端拉倒斜面顶端;这个斜面的长为s,高为h。
首先我们确定一下我们的目的:把物体拉倒斜面顶端,实现高度h的提高。所以,克服物体重力做的功是有用功,即:
W有用=Gh
而在拉动物体上升的过程中,必然要克服斜面的摩擦力做功,这个时候做的功就是额外功了,即:
W额外=fs
无论是有用功还是额外功,都是由外力F来克服的,那么拉力F做的功就是总功,即:
W总功=Fs
这个时候我们就可以求出斜面的机械效率了,即
η =Gh/Fs
例题示范如题,有用功为W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4m=2000J
题中还告诉了克服摩擦力做的功,即额外功W额外=500J,那么我们可以求出总功:
W总功=W有用 W额外=2000J 500J=2500J。
从这里我们可以排除D答案了。
其次,拉力走过距离s=10m,由此我们可以求出拉力
F=W总功/s=2500J÷10m=250N,则B答案错误。
接下来我们在求一下机械效率:
η =W有用/W总功=2000J÷2500J=80%,可见A答案也是错误的。
看来正确的答案一定就是C了,我们来看一看是否如此:
f=W额外/s=500J÷10m=50N,答案C 是正确的
斜面倾角对斜面机械效率的影响当斜面倾角改变时,斜面的机械效率会不同,如下图数据
从第一组和第第三组数据可以看出,当斜面倾角变大的时候,机械效率也增大了。
增大斜面的机械效率· 增大有用功(增大物重)
· 减小额外功(减小斜面的粗糙程度)
· 增大斜面倾角
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