Question

【題目】重力燈是英國里弗斯設計的一款概念環保燈，它是通過一定的裝置將重力勢能轉化為電能的設備。如圖所示，已知沙袋重力為200 N，用滑輪系統將它提升到2 m高處，然后放手讓沙袋下降到地面，此過程中重力所做的功是____J，利用滑輪系統的目的是____。已知重力燈功率為0.5 W，重力勢能轉化為電能效率為50%，則每舉高一次該沙袋使重力燈正常照明 ____s。

Answer 1

【答案】 400 省力/改變力的方向 1600

【解析】（1）由題知，沙袋重力為200N，被提高2m，所以沙袋下降到地面重力所做的功：
W=Gh=200N×2m=400J；由圖知，使用的滑輪是一個定滑輪，所以提起沙袋時人可向下用力，即滑輪系統的目的是改變力的方向；（4）由題知，重力勢能轉化為電能效率為50%，由得重物重力做的功轉化的電能為：W電=ηW=50%×400J=200J，由可得每舉高一次重物能使該燈正常照明的時間： ．故答案為：400；改變力的方向；400．