Question

【題目】小明健身用的拉力器結構如圖所示．他用250N的拉力向下拉動拉桿，使20kg的配重塊在2s內勻速升高40cm．不計拉桿和繩的重力，g取10N/kg．求：

（1）所拉配重塊的重力；

（2）2s內配重塊運動的速度；

（3）此過程中拉力器的機械效率．

Answer 1

【答案】（1）所拉配重塊的重力為200N；

（2）2s內配重塊運動的速度為0.2m/s；

（3）此過程中拉力器的機械效率為80%．

【解析】

試題分析：（1）知道配重的質量，利用重力公式求所拉配重塊的重力；

（2）知道配重在2s內勻速升高40cm，利用速度公式求配重塊運動的速度；

（3）使用的是定滑輪，拉力移動的距離s=h，求出有用功和總功，再利用效率公式求拉力器的機械效率．

解：（1）所拉配重塊的重力：

G=mg=20kg×10N/kg=200N；

（2）配重塊運動的速度：

v===0.2m/s；

（3）拉力做的總功：

W總=Fs=250N×0.4m=100J，

拉力做的有用功：

W有=Gh=200N×0.4m=80J，

拉力器的機械效率：

η=×100%=×100%=80%．

答：（1）所拉配重塊的重力為200N；

（2）2s內配重塊運動的速度為0.2m/s；

（3）此過程中拉力器的機械效率為80%．