一、知识储备:
(一)基本概念
1. 有用功(W有)
为了达到某一目的而必须做的功称为有用功。这也就是我们直接用手完成工作所做的功。
例如,当我们竖直提升重物时,有用功等于重力与升高距离的乘积,即W有=Gh。
(具体公式解释及在不同情况下的应用)
2. 额外功(W额)
对人们没有实际用处,但又不得不做的功叫额外功。这部分功是不可避免的,但可以减小。
例如,使用滑轮组提升重物时,额外功主要由于滑轮与绳之间的摩擦产生,其计算公式为W额=G动h(G动是动滑轮的重)。
3. 总功(W总)
有用功和额外功的总和称为总功。计算公式为W总=W有+W额。
(二)机械效率的计算
1. 滑轮组的机械效率
(详细解释滑轮组机械效率的计算方法,包括不同情况下的公式应用)
2. 斜面的机械效率
使用斜面提升重物时,机械效率的计算公式为η=W有/W总=(G物h)/(G物h+fS)。其中f为物体与斜面间的摩擦力。
二、典题解析
(一)使用滑轮组竖直提升重物的机械效率计算
例题及解析(详解例题中的有用功、总功、机械效率的计算方法及步骤)
(二)水平放置的滑轮组机械效率的计算
例题及解析(详解水平放置的滑轮组中,如何计算有用功、总功及机械效率)
(三)斜面机械效率的计算
例题及解析(详解斜面机械效率的计算方法及注意事项)
温馨提示:
当使用任何机械做功时,首先要明确目的:是提升重物?还是克服摩擦力水平拉动物体?然后根据目的分层次确定有用功和总功。这样可以帮助我们更准确地计算机械效率和解决相关问题。