随着人们生活水平的提高，锻炼健身成为人们日常生活中的常事．某健身房里有如图甲所示锻炼臂力的器械，器械左右各一套结构相同的滑轮组，效果图如乙．运动者左右手同时向下用力，

Question

随着人们生活水平的提高，锻炼健身成为人们日常生活中的常事．某健身房里有如图甲所示锻炼臂力的器械，器械左右各一套结构相同的滑轮组，效果图如乙．运动者左右手同时向下用力，提起重物以达到锻炼效果．其中的重物铁块是可以加减的，每一铁块重50牛．某运动员左右各设置四块铁块，将绳子从1.6米高处下拉至底部，每分钟做30次．求：
（1）不计滑轮、绳子重力及摩擦，则每只手所施加的拉力是多少牛？
（2）不计滑轮、绳子重力及摩擦，人对运动器械做功的平均功率为多少？
（3）若机械效率为80%，此运动员每只手上的拉力要增加多少？

Answer 1

（1）不计滑轮、绳子重力及摩擦，每只手所施加的拉力F=(1)/(2)G=(1)/(2)×4×50N=100N；
（2）每只手的拉力拉一次做的功W=Fs=100N×1.6m=160J，
人每分钟做的总功W_总=2×30×160J=9600J，
人对运动器械做功的平均功率P=(W总)/(t)=(9600J)/(60s)=160W；
（3）∵η=(W有用)/(W总)=(Gh)/(F2h)=(G)/(2F)
∴拉力F′=(G)/(2η)=(4×50N)/(2×80%)=125N，
所以每只手增加的拉力△F=F′-F=125N-100N=25N．
答：（1）则每只手所施加的拉力是100N；
（2）人对运动器械做功的平均功率为160W；
（3）运动员每只手上的拉力要增加25N．