Question

小明家健身用的拉力器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示．他用250N的拉力向下拉動(dòng)拉桿，使配重塊在 2s內(nèi)勻速升高40cm．已知此過(guò)程中該健身拉力器的機(jī)械效率為80%．
（1）小明拉桿時(shí)拉力的功率多大？
（2）所拉起配重塊的重量是多少？
（3）此拉力器也是一種機(jī)械，它改變力的大小和方向的情況如何？

Answer 1

解：（1）拉力所做的功：
W=FS=250N×0.4m=100J，
拉力的功率：P===50W；
（2）W_總=W=100J，有用功：
W_有用=ηW_總=80%×100J=80J，
配重塊的重量：
G===200N；
答：（1）小明拉桿時(shí)拉力的功率是50W；
（2）所拉起配重塊的重量是200N；
（3）因?yàn)榇死�力器中沒有動(dòng)滑輪，所以不能省力，但由于摩擦力的存在，所以費(fèi)力；
因?yàn)橛卸ɑ�輪所以能改變力的方向，向上提重物通過(guò)定滑輪改變了用力方向，向下拉繩子即可把重物提上去．
分析：（1）已知拉力250N，繩子自由端移動(dòng)的距離等于配重塊上升的高度40cm，根據(jù)W=FS可求出拉力做的功，又知時(shí)間2s，根據(jù)P=可求出拉力的功率；
（2）健身拉力器的機(jī)械效率為80%，拉力做的功為總功已求出，根據(jù)機(jī)械效率公式求出有用功，再根據(jù)W_有用=Gh變形求出配重塊的重力；
（3）根據(jù)動(dòng)滑輪省力，定滑輪不省力能改變力的方向可對(duì)改變力的大小和方向的情況作出判斷．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了功和功率的計(jì)算，定滑輪的識(shí)別及工作特點(diǎn)．屬于基本內(nèi)容，比較簡(jiǎn)單，只要記住公式W=FS和P=即可求解．