Question

如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。小明每次向下拉动拉杆时，拉力为250 N，并在0.4 s内使质量为20 kg的配重块匀速升高到40 cm后放手，让其自由落下。（不计拉杆和绳的重力，g取10 N/kg）求：

(1)小明拉动拉力器的功率；

(2)小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功；

(3)在小明锻炼过程中拉力器的机械效率。

Answer

(1) 250 W；(2) 20 J；(3) 80%

【解析】

(1)拉力做的功W总＝Fh＝250 N×40×10－2 m＝100 J

拉力的功率P＝＝＝250 W

(2)W有用＝Gh＝mgh＝20 kg×10 N/kg×40×10－2 m＝80 J

则克服摩擦所做的额外功

W额＝W总－W有用＝100 J－80 J＝20 J

(3)拉力器的机械效率η＝＝×100%＝80%