斜面机械效率的计算公式

物理中简单机械问题主要分为“杠杆问题、滑轮组问题、斜面问题”这三种！今天我们主要来学习一下斜面机械效率的计算问题。

斜面机械效率的计算公式

η=W有用/W总=Gh/Fl ；G为物重，h为斜面竖直高度，F为拉力大小，l（length）为斜面长度。

杠杆：W有＝Gh

额外功（克服杠杆本身重力，摩擦力所做的功W额外＝W总-W有用）

总功（W总＝FS）

斜面：有用功（W有用＝Gh）

额外功（克服摩擦力所做的功：①W额外＝W总-W有用；②W额外＝fL）注：f指摩擦力L指斜面长度。

总功（W总＝FL）注F指拉力。

斜面机械效率的影响因素

影响斜面机械效率的因素有：斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度。

1、控制斜面的倾斜程度不变、斜面长度不变，改变斜闭则袭面粗糙程度，可知斜面越粗糙，机械效率越低；

2、控制斜面的粗糙程度不变，斜面轿兄长度不变，改变斜面的倾斜角度，可知倾斜角度越大，机械效率越高。

斜面机械效率的例题

一块长4m的木板，一端放在地上，另一端搁在离地面1m高的汽车车厢上，装卸工人把一个重4×10³N的木箱沿着木板匀速推到车厢里，若木箱受到的摩擦阻力为木箱重的0.25倍，则

（1）装卸工人沿木板向上推木箱的力多大？

（2）该斜面的机械效率多大？

解析：1、由题意可知，这是一个斜面机械效率问题，且L＝4m，h＝1m。

2、由题意可知：推力为F，G＝4x10³N，摩擦力f＝0.25G＝1x10³N。

3、①在沿木板将木箱推上汽车的过程中：

装卸工人做的总功为：W总＝FL；

②在这个过程中，应做的有用功为：

W有用＝Gh＝4x10³Nx1m＝4x10³J；

③在这个过程中，做的额外功为：

W额＝fL

＝1x10³Nx4m

＝4x10³J

④由W总＝W有用＋W额可知

W总＝4x10³J＋4x10³J

＝8x10³J，

所以F＝W总/L

＝8x10³J/4m

＝2x10³N

4、该斜面的机械效率

η＝W有用/W总

＝4x10³J/8x10³J

＝50％

小结：本题涉及有用功、总功和额外功的概念，在具体判断有用功时，只要看所发生的件的目的是什么，如本题是将重物提高而必须做功Ch，也称为输出功；而总功是对整个机械装置的功，也称为输人功；额外功是被机械装置消耗掉的不能被装置输出的功。