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0.4m.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求:
(1)所拉配重块的重力为多少N
(2)这段时间拉力做功的功率为多少瓦?
(3)此过程中拉力器的机械效率为多少?
网友回答
解:(1)所拉配重块的重力:
G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(2)拉力做的总功:
W总=Fs=250N×0.4m=100J,
拉力的功率P===50W;
(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)这段时间拉力做功的功率为50W;
(3)此过程中拉力器的机械效率为80%.
解析分析:(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,利用公式W=Fs求出拉力的功,然后由功率公式求出功率;
(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.
点评:本题综合了考查了重力、速度、有用功、总功、机械效率的计算,本题关键有二:一是使用定滑轮s=h,二是区分有用功和总功.