1、對有關機械效率的組合機械的探討首先，要理解以下幾個概念與規律：1. 有利用價值的功叫有用功，它是由使用機械的目的決定的，一般情況下，它的大小等于不 用機械而直接用手拉需要被拉的物體所做的功。2. 對人們既無利用價值而又不得不做的功叫額外功。在使用機械過程中，克服機械本身的重、機械各部件間的摩擦阻力、盛放需要被拉物體的容器重、被拉物體與斜面間的摩擦阻力及繩重所 做的功均為額外功。3. 總功是指動力對機械所做的功，總功、有用功、額外功之間的關系是： W總二W有用額外。4. 機械效率是有用功與總功的比值，即二W用/W總。其次，要明確組合機械的機械效率與組合機械中每個機械的機械效率之間的關系。下面以滑

2、輪組與斜面兩種機械組合而成的組合機械為例來說明。在圖1中，設斜面的高和長分別為 h、L,被拉物體重為 G滑輪組勻速拉物體的力及作用在 繩子自由端的動力分別是F'、F。可以看出，當把物體從斜面的底端勻速拉到斜面頂端時，重物的高度升高了 h。當需要把物體提高時，有時沿豎直方向拉很難或拉不動。為了既能把物體提高又很容易（省 力），常把物體放在斜面上拉。可見，沿斜面向上拉物體，其目的是把物體提高。因此，在斜面來說，有用功等于不用斜面而直接用手把物體沿豎直方向勻速提高h做的功,即W有用=Gh。總功等于動力F'沿斜面把物體從斜面底端勻速拉到頂端所做的功，即W斜總二F'L。斜面的機械

3、效率為:斜面W有用GhW斜總_F'L(1)而對于滑輪組來說，有用功等于不用滑輪組而直接用手把物體從斜面底端勻速拉到頂端所做 的功，因此，W有用'二F'L。總功等于動力F做的功，即 W骨輪總二Fs。滑輪組的機械效率:W有用F' LW骨輪總效率為：W有用Gh組合=(3)W總Fs(1)和（2）兩式相乘，得Gh F' LGh斜面'滑輪X (4)F'L FsFs比較(3 )和（4）兩式，可以得出組合一 *1- 斜面'滑輪(5)對于滑輪組與斜面組合而成的組合機械來說，有用功W有用=Gh，總功總=Fs，其機械從（5）式可以看出，滑輪組與斜面組合

4、而成的組合機械的機械效率，等于其中滑輪組的機 械效率與斜面的機械效率之積。實踐和理論均表明，無論組合機械由哪些機械組合而成，其機械效率均等于其中各個機械的機械效率之積。第三，根據題意并結合其它知識解答題目。例題：在如圖2所示的裝置中，斜面長 5m高2m現將質量為200kg的物體從斜面底端勻速拉 到頂端。若滑輪的機械效率為 80%，人作用于繩自由端的拉力為 500N,求：（1）人做的總功是 多少？ （ 2）物體與斜面間的摩擦力是多少？F的方向移動的距離 s析與解：當把物體從斜面底端勻速拉到頂端時，繩子自由端沿動力 是斜面長的2倍，即s =2L =2 5m = 10m。因此，人做的總功為:W、= Fs = 500N10m = 5000J整個過程中所做的有用功為W有用二 Gh 二 mgh 二 200kg 98 N / kg 2m 二 3920J因此，整個裝置（組合機械）的機械效率為：組合=W有用100%= 3920J 100% = 78.4%組W總5000J由于 組合=斜面滑輪，而 滑輪=80%，所以，斜面的機械效率為:斜面亠叱=98% 滑輪80%又由于斜面-有用，因此，對斜面做的總功為:叫斗總有用二 3920J =4000J斜面98%=W有用W額外，所以在斜面上做的額外功為W斜額外-WM總-W有用-4000J - 39