Question

【题目】重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯，它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备.如图所示，已知沙袋重力为200 N，用滑轮系统将它提升到2 m高处，然后放手让沙袋下降到地面，此过程中重力所做的功是 J，利用滑轮系统的目的是.已知重力灯功率为0.5 W，重力势能转化为电能效率为50%，则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明 s.

Answer 1

【答案】400；改变力的方向；1600
【解析】解：由题知，沙袋重力为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；由图知，使用的滑轮是一个定滑轮，所以提起沙袋时人可向下用力，即滑轮系统的目的是改变力的方向；由题知，重力势能转化为电能效率为50%，由 得重物重力做的功转化的电能为：W电=ηW=50%×400J=200J，由 可得每举高一次重物能使该灯正常照明的时间： ．
所以答案是：400，改变力的方向，400．
【考点精析】通过灵活运用定滑轮及其工作特点和功的计算，掌握使用定滑轮时不省力，也不多移动距离也不少移动距离，但能改变用力的方向；功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m即可以解答此题．