Question

13．肥胖可能會(huì)引發(fā)許多慢性疾病，小華用如圖所示的健身拉力器進(jìn)行減肥鍛煉，配重由若干金屬塊組成，鍛煉時(shí)可以根據(jù)自己的實(shí)際選擇配重的金屬塊數(shù)量．若他用250N的拉力向下拉動(dòng)拉桿，使20kg的配重塊在2s內(nèi)勻速升高40cm，不計(jì)摩擦、拉桿和繩的重力，g取10N/kg）．
（1）小華鍛煉時(shí)對(duì)配重塊所做的功是多少．
（2）此過程中拉力器的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）知道配重的質(zhì)量，利用G=mg求配重的重力，W=Gh求小華鍛煉時(shí)對(duì)配重塊所做的功；
（2）由圖知，使用的是定滑輪，拉力端移動(dòng)的距離s=h，利用W=Fs求總功，再利用效率公式求拉力器的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）小華鍛煉時(shí)對(duì)配重塊所做的功：
W_有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.4m=80J；
（2）由圖知，兩個(gè)滑輪均為定滑輪，則拉力端移動(dòng)的距離s=h=0.4m，
總功：W_總=Fs=250N×0.4m=100J；
拉力器的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{80J}{100J}$×100%=80%．
答：（1）小華鍛煉時(shí)對(duì)配重塊所做的功是80J．
（2）此過程中拉力器的機(jī)械效率為80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力的計(jì)算、使用定滑輪有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，利用好定滑輪的特點(diǎn)（s=h）是關(guān)鍵．