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

(1)所拉配重塊的重力;

(2)2 s內配重塊運動的速度;

(3)此過程中拉力器的機械效率.

答案:
解析:

  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2 s內勻速升高40 cm,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.

  解答:解:(1)所拉配重塊的重力:

  G=mg=20 kg×10 N/kg=200 N;

  (2)配重塊運動的速度:

  v==0.2 m/s;

  (3)拉力做的總功:

  W=Fs=250 N×0.4 m=100 J,

  拉力做的有用功:

  W=Gh=200 N×0.4 m=80 J,

  拉力器的機械效率:

  η×100%=×100%=80%.

  答:(1)所拉配重塊的重力為200 N;

  (2)2 s內配重塊運動的速度為0.2 m/s;

  (3)此過程中拉力器的機械效率為80%.

  點評:本題綜合了考查了重力、速度、有用功、總功、機械效率的計算,本題關鍵有二:一是使用定滑輪s=h,二是區分有用功和總功.


提示:

  考點:滑輪(組)的機械效率;速度的計算;重力的計算.

  專題:計算題.


練習冊系列答案
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