Question

1．肥胖可能会引发许多慢性疾病．某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块（每块质量为10kg）组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量．（杆重、绳重、摩擦均不计，）
（1）拉力器上的滑轮均属于定滑轮．
（2）若此人最多一次能拉起7块金属块，则他的质量至少为70kg．
（3）当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，则拉力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？（已知1克脂肪在体内完全氧化约释放37.5千焦的能量）

Answer 1

分析 （1）不随物体运动的滑轮是定滑轮，随物体运动的滑轮是定滑轮，根据图示判断滑轮的类型．
（2）定滑轮不能省力，人拉起金属块的总重等于人的最大拉力（人的体重）；
（3）根据功的计算公式求出人的拉力做的功，然后求出消耗的脂肪．

解答 解：
（1）由图示可知，两滑轮均不随物体运动，所以拉力器上的滑轮均属于定滑轮．
（2）拉力器上的滑轮均属于定滑轮，不能省力，人拉起金属块的最大总重力等于人的重力，则人的质量等于能拉起金属块的最大总质量，
即：m_人=m_金属块×7=10kg×7=70kg；
（3）他选择6块金属块时，此时的拉力：F′=G′=m′g=6×10kg×10N/kg=600N，
把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，则拉力共做功：W=F′s=600N×0.5m×100=3×10⁴J，
由题意可得，消耗脂肪的质量：m_脂肪=$\frac{3×1{0}^{4}J}{37.5×1{0}^{3}J/g×10%}$=8g；
故答案为：（1）定；（2）70；（3）拉力共做功3×10⁴J，相当于消耗8克脂肪．

点评 人通过定滑轮拉起重物时，所拉重物的重力应小于等于人的重力；求拉力的公式应注意求出重物的路程，这是易错点．