斜面

[拼音]：xiemian

[外文]：inclined plane

同水平面成一倾斜角度的平面。这个角度通常称为升角。斜面是一种简单机械。沿铅垂线向上举起一重物很费力，如果把重物放在斜面上，沿斜面往上拉就可以省力。荷兰数学家S.斯蒂文研究了物体在斜面上的平衡问题，提出了力的三角形定理和斜面原理。设重力为W的物体放在升角为α的斜面AB上（图1a）。当物体静止或作等速直线运动时，若不考虑摩擦，由静力学平衡条件可知重力W、沿斜面的拉力F和斜面的法线反力N构成一封闭力三角形（如图1b）。F＝Wsinα。令F为输入力，W为输出力，则机械利益мA＝W/F＝1/sinα＝s/h，即输出力同输入力之比等于直角三角形 ABC中的斜边同一直角边之比（图1a）。这称为力的三角形定理或称斜面原理。斜面原理应用广泛，例如，盘山公路、物料运输机中的斜面传送带等。

在研究斜面的机械效率和自锁（见劈）现象时必需考虑摩擦。设输入力F是一水平方向的推力（图2a）， 输出力为物体重量W，摩擦系数为f，摩擦角为ψ＝arctgf，应用静力学平衡条件，重力W、水平推力F和斜面全反力F构成封闭力三角形 (图2b)。则F＝W tg(α+ψ)。当物体沿斜面由A点升高到B点时，输入功为 Fl，输出功为－Wh，机械效率。若摩擦系数f 是常数时，则机构效率 η 是升角α的函数。当α＝0或时，η＝0；当时，η为负值。表明此时发生自锁，水平推力虽无限增加，也不能使物体上移。