Question

【題目】林丹最喜愛的用于鍛煉臂力的健身拉力器結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，他用250N的拉力向下拉動(dòng)杠桿，使20kg的配重塊在0.4s內(nèi)勻速升高了40cm，脫不計(jì)拉桿和繩的重力，g取10N/kg，求：

（1）林丹拉動(dòng)拉力器的功率．

（2）林丹拉動(dòng)拉力器過程中克服摩擦所做的功．

（3）在此過程中拉力器的機(jī)械效率．

Answer 1

【答案】（1）林丹拉動(dòng)拉力器的功率為250W；

（2）林丹拉動(dòng)拉力器過程中克服摩擦所做的功為20J；

（3）在此過程中拉力器的機(jī)械效率為80%

【解析】

試題分析：（1）圖中兩個(gè)滑輪均為定滑輪，繩端移動(dòng)的距離和配重上升的高度相同，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功，根據(jù)P=求出拉動(dòng)拉力器的功率；

（2）知道配重的質(zhì)量和上升的高度，根據(jù)W=Gh=mgh求出有用功，總功和有用功的差值即為克服摩擦所做的功；

（3）根據(jù)η=×100%求出此過程中拉力器的機(jī)械效率．

解：（1）拉力做的功：

W總=Fs=Fh=250N×40×10﹣2m=100J，

拉動(dòng)拉力器的功率：

P===250W；

（2）拉力做的有用功：

W有=Gh=mgh=20kg×10N/kg×40×10﹣2m=80J，

拉動(dòng)拉力器過程中克服摩擦所做的功：

W額=W總﹣W有用=100J﹣80J=20J；

（3）此過程中拉力器的機(jī)械效率：

η=×100%=×100%=80%．

答：（1）林丹拉動(dòng)拉力器的功率為250W；

（2）林丹拉動(dòng)拉力器過程中克服摩擦所做的功為20J；

（3）在此過程中拉力器的機(jī)械效率為80%．