Question

重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，如图所示。设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能。已知重物质量为20 千克，每次被举高2米，LED 灯的额定功率为1 瓦。（g 取10 牛／千克）

(1)重物每被举高一次，人至少对重物做多少焦的功？
(2)重物重力做的功有50％转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？

Answer 1

(1) 400J  (2) 200s

(1)解：因为G =" mg=20kg×10" N／kg=200N，
故人对重物的功W =Gh=200N×2m=400J。
(2)转化成的电能W_电="50%×W=50" %×400J=200J。
故时间t== 200s；
（1）欲求功，已知重物的质量，先求其重力，而将重物拉起时，拉力就等于其重力，拉力知道，距离知道，功即可计算得出；（2）求发光的时间，已知电功率，将机械功转化为电能的效率与机械功相乘就是电能，再除电功率就是发光的时间。