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斜面影响机械设备效率,斜面影响机械设备效率吗

大家好,今天小编关注到一个比较意思的话题,就是关于斜面影响机械设备效率的问题,于是小编就整理了3个相关介绍斜面影响机械设备效率的解答,让我们一起看看吧。

  1. 为什么斜面越长越省力,但机械效率越低?
  2. 为什么斜面越陡,机械效率越高?
  3. 斜面越陡机械效率高为什么越费力?

什么斜面越长越省力,但机械效率越低?

1、总功=有用功+额外功,即:Fl = gh + fl,F-沿斜面的拉力;l-斜面长度;g-物体重力;h-斜面高度;f-摩擦力。F = gh/l + f,g、h、f不变,l越长,f越小。所以斜面越长越省力。

2、***设斜面的角度为θ,摩擦系数为u,斜面的摩擦力f=u*(mgcosθ),机械效率=mgsinθ/(mgsinθ+umgcosθ)=1/(1+uctgθ) (θ取值0到90度)由这个公式不难知道坡度越小,机械效率越低。

斜面影响机械设备效率,斜面影响机械设备效率吗
(图片来源网络,侵删)

为什么斜面越陡,机械效率越高?

斜面越陡 重力沿斜面的分力越大 垂直于斜面正压力越小 摩擦力=摩擦系数×正压力 在没有别的外力作用的情况下 机器效率=有用功/总功 总功不变 有用功=总功-无用功(摩擦力做的功)所以当斜面变陡 摩擦力减小时机器效率会增加

物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率 ,公式η=W总/W有用。

机械效率是反映机械性能优劣的物理量,机械效率越高,机械性能越好。要提高机械效率,在有用功一定的情况下,应减小总功。而W总=W有用+W额外,所以,应减小额外功。

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(图片来源网络,侵删)

产生额外功的原因,一是使用机械提升物体时,还必须提起一些使用机械必须提起的物体,比如,使用滑轮组提升物体,必须提升动滑轮和绳子,克服动滑轮重和绳重做的功就是额外功。二是克服机械的运动部件的接触处的摩擦做功,比如,使用滑轮组时克服轮与轴之间的摩擦做的功就是额外功。因此,减小额外功,提高机械效率的方法,就是减小机械自身重和减小机械的运动部件之间的摩擦。

对于斜面而言,举高物体时,无需提高机械,即不需要克服机械自身重力做额外功,所以,只要减小物体与斜面之间的摩擦即可。斜面越陡,物体对斜面的压力越小,在接触面的粗糙程度不变的情况下,物体与斜面之间摩擦力f越小。同时,在有用功一定的条件下,提升高度一定,斜面越陡,斜面长L越小。都会使额外功W额外=fL减小,总功W总=W有用+W额外减小,机械效率增大。

斜面越陡,倾角a越大,斜面对物体的摩擦力f=umgcosa越小.

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(图片来源网络,侵删)

斜面高度h一定时,a越大斜面长度S=h/sina 越小.

额外功,即克服摩擦阻力的功为Wf=fS,a越大时Wf越小.

机械效率n=有用功/(有用功+Wf),a越大n越大

斜面越陡机械效率高为什么越费力?

因为斜面越陡,斜面高与斜面长的比值越大,即斜面长度越短。机械效率等于有用功除以总功。有用功等于Gh,总功等于FL。G为重力,h为斜面高,L为斜面长度,F为拉力。机械效率越高FL乘积越小。斜面越长,拉力越小。斜面长度越短,斜面越陡,拉力就越大。

答:因为斜面越陡,坡度α越大,正弦函数sinα也就变大。根据斜面上的物体受力分析可知,竖直的向下的重力可以分解为沿斜面的下滑力,其大小为F=mgsinα,所以斜面越陡下滑力越大,于是就越费力。因此,斜面越陡机械效率高,相对于斜面坡度小时越费力。

在总功一定的情况下,物体所做的有用功越多,机械效率越高。

对于斜面而言,在提起的物重一定的情况下,斜面越陡,即高度越高,有用功越多,额外功一定,机械效率越高。

机械效率高,为什么越费力呢。

斜面省力多少与斜面的倾斜程度有关,倾角大,斜面陡,省力越少,但不能说费力。

到此,以上就是小编对于斜面影响机械设备效率的问题就介绍到这了,希望介绍关于斜面影响机械设备效率的3点解答对大家有用。