Question

18．重力燈是英國里弗斯設計的一款概念環(huán)保燈，它是通過一定的裝置將重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的設備，如圖所示．已知沙袋每拉一次重力所做的功是400J，利用滑輪系統(tǒng)的目的是既可以省力，又可以改變拉力的方向．重力燈功率為0.5W，重力勢能轉(zhuǎn)化為電能效率為50%，則每舉高一次該沙袋使重力燈正常照明400s．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑輪組的工作特點分析解答；
（2）根據(jù)重物重力做的功與電能之間的關系得到電能的大小，又知燈的功率，利用P=$\frac{W}{t}$變形計算時間．

解答 解：（1）由圖可知，該滑輪系統(tǒng)是有一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，利用滑輪系統(tǒng)的目的是：既可以省力，又可以改變拉力的方向；
（2）由η=$\frac{{W}_{電}}{W}$得重物重力做的功轉(zhuǎn)化的電能為：
W_電=Wη=400J×50%=200J，
由P=$\frac{W}{t}$得每舉高一次重物能使該燈正常照明的時間：
t=$\frac{{W}_{電}}{P}$=$\frac{200J}{0.5W}$=400s；
故答案為：（1）既可以省力，又可以改變拉力的方向；（2）400．

點評 本題考查功的計算、滑輪組的工作特點、電功率與電能、時間的關系，屬于常見題型，熟練掌握相關的公式是解題的關鍵．