Question

4．健身用的拉力器結(jié)構(gòu)如圖所示，在拉桿處用力往下拉，能把配重提起從而達(dá)到鍛煉身體的作用．（g取10牛/千克）
（1）該拉力器中滑輪A、B的作用是改變拉力方向．
（2）拉力器的配重是由四塊金屬塊組成的，其中四塊金屬的總質(zhì)量為20千克，底面積為0.025米²，求如圖靜置時(shí)這四塊金屬對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）小明用250牛的拉力向下拉動(dòng)拉桿，使配重塊勻速升高0.4米，一分鐘小明連續(xù)做了30次，求小明鍛煉時(shí)功率為多少？

Answer 1

分析 （1）該拉力器中滑輪A是定滑輪，根據(jù)定滑輪不省力能改變力的方向的特點(diǎn)作出判斷；
（2）已知金屬塊的質(zhì)量，根據(jù)G=mg可求出它所受的重力．金屬塊對(duì)地面的壓力等于金屬塊的重力，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）已知拉力250N，繩子自由端移動(dòng)的距離等于配重塊上升的高度0.4m，根據(jù)W=FS可求出做一次拉力做的功，然后求出共計(jì)做了30次所做的功，又知時(shí)間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求出拉力的功率

解答 解：（1）該拉力器中滑輪A、B都是定滑輪，定滑輪能改變力的方向，
向上提重物通過定滑輪改變力方向，向下拉繩子即可把重物提上去．
（2）金屬塊對(duì)水平地面的壓力：
F=G=mg=20kg×10N/kg=200N，
金屬塊對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{200N}{0.025{m}^{2}}$=8000Pa；
（3）拉動(dòng)拉桿一次做功：
W=Fs=250N×0.4m=100J，
則做了30次所做的功：
W_總=W×30=100J×30=3000J，
功率P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{3000J}{60s}$=50W．
答：（1）改變拉力方向．
（2）這四塊金屬對(duì)地面的壓強(qiáng)是8000Pa；
（3）小明鍛煉時(shí)功率為50W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功和功率的計(jì)算，定滑輪的識(shí)別及工作特點(diǎn)．屬于基本內(nèi)容，比較簡(jiǎn)單，只要記住公式W=Fs和P=$\frac{W}{t}$可以解題．