Question

【題目】如圖所示是小明最喜愛的用于鍛煉臂力的健身拉力器結構示意圖。小明每次向下拉動拉桿時，拉力為250 N，并在0.4 s內使質量為20 kg的配重塊勻速升高到40 cm后放手，讓其自由落下。（不計拉桿和繩的重力，g取10 N/kg）求：

(1)小明拉動拉力器的功率；

(2)小明拉動拉力器過程中克服摩擦所做的功；

(3)在小明鍛煉過程中拉力器的機械效率。

Answer 1

【答案】(1) 250 W；(2) 20 J；(3) 80%

【解析】

(1)拉力做的功W總＝Fh＝250 N×40×10－2 m＝100 J

拉力的功率P＝＝＝250 W

(2)W有用＝Gh＝mgh＝20 kg×10 N/kg×40×10－2 m＝80 J

則克服摩擦所做的額外功

W額＝W總－W有用＝100 J－80 J＝20 J

(3)拉力器的機械效率η＝＝×100%＝80%