Question

隨著人們生活水平的提高，不少居民小區(qū)都配備了健身房。小明每個(gè)周末回家都會(huì)到健身房鍛煉，如圖所示是小明最喜愛的用于鍛煉臂力的健身拉力器結(jié)構(gòu)示意圖。如果小明每次向下拉動(dòng)拉桿時(shí)，拉力為F=250N，在0.4s內(nèi)使質(zhì)量為m=20kg的配重塊勻速升高到h=40cm后放手讓其自由落下。不計(jì)拉桿和繩的重力，g取10N/kg。求：

（1）小明拉動(dòng)拉力器的功率P；

（2）小明拉動(dòng)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(jī)械效率η。

 

Answer 1

【答案】

（1）250W （2）20J    （3）80%

【解析】（1）小明的拉力大小F="250N" ，0.4s內(nèi)上升h=40cm則有上升的速度根據(jù)功率的計(jì)算公式

（2）機(jī)械裝置使用的為定滑輪，不省力只是改變力的方向，因此拉力

計(jì)算出

所以摩擦力做功

(3)提升重物為有用功，克服摩擦力做功為額外功，總功

機(jī)械效率

整個(gè)解析過程找出摩擦力大小是關(guān)鍵。定滑輪不省力但是拉力大于重力是個(gè)線索。