Question

影响机械效率的因素

Answer 1

影响机械效率的因素有物重、滑轮重、绳重和磨擦。

滑轮组的机械效率，影响它的最主要的因素是物重，其次才是滑轮重、绳重和磨擦。无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物，你都需要把动滑轮举上去，还要克服绳重与磨擦，前者额外功远远大于有用功，其机械效率几乎为零，后者额外功在总功中占的比值就小得多，所以物重越大，机械效率就越高。

任何机械本身都受到重力的作用，相对运动的零件间又存在摩擦力，所以使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。有用功跟总功的比值叫机械效率（mechanical efficiency），用符号η表示。

总功指有用功和额外功的总和。有用功是指物体对绳子做的功，如要把物体匀速举高h，由于举力等于重力G，必须对物体做Gh的功，这个功是有用的（不考虑摩擦力等因素的影响）。

基本思路：

根据人们使用机械的不同，有用功的计算也不尽相同。例如：若使用机械的目的是提升重物，那么克服物体的重力做的功就是有用功。设重物的重力为G，提升的高度为h，则：如果使用机械的目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。

设摩擦力为X，物体移动的距离为s，则：额外功是指对人们无用但又不得不额外做的功。由于滑轮与轴之间和绳与滑轮之间的摩擦以及机械的自重总是客观存在的，因此额外功总是不可避免的。而总功是人们作用在机械上的动力所做的功。设动力为F，动力使物体移动的距离为s，则；如果动力对机械做功的功率为P，做功的时间为t，则w=Pt。