Question

【题目】小明健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在2s内匀速升高40cm．不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg．求：

（1）所拉配重块的重力；

（2）2s内配重块运动的速度；

（3）此过程中拉力器的机械效率．

Answer 1

【答案】（1）所拉配重块的重力为200N；

（2）2s内配重块运动的速度为0.2m/s；

（3）此过程中拉力器的机械效率为80%．

【解析】

试题分析：（1）知道配重的质量，利用重力公式求所拉配重块的重力；

（2）知道配重在2s内匀速升高40cm，利用速度公式求配重块运动的速度；

（3）使用的是定滑轮，拉力移动的距离s=h，求出有用功和总功，再利用效率公式求拉力器的机械效率．

解：（1）所拉配重块的重力：

G=mg=20kg×10N/kg=200N；

（2）配重块运动的速度：

v===0.2m/s；

（3）拉力做的总功：

W总=Fs=250N×0.4m=100J，

拉力做的有用功：

W有=Gh=200N×0.4m=80J，

拉力器的机械效率：

η=×100%=×100%=80%．

答：（1）所拉配重块的重力为200N；

（2）2s内配重块运动的速度为0.2m/s；

（3）此过程中拉力器的机械效率为80%．