7. 如图所示是某种“重力灯”的结构简化图,当重物下落时拉动绳子带动转轴转动,灯泡就可以发光。现挂上一个质量为25 kg的重物,该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4 m的过程中,可以供一个标有“3.6 V 1 W”字样的LED灯持续正常发光4 min。($g$取10 N/kg)
(1)图中虚线框内一定有
发电机
, 绳子的工作原理是
轮轴
。
(2)假设重物下落时间等于LED灯持续发光的时间,求重物下落时重力做功的功率。
(3)重物在一次下落过程中,该装置能量转化的效率是多少?

答案:(1)发电机;轮轴
(2)G=mg=25kg×10N/kg=250N,W=Gh=250N×2.4m=600J,t=4×60s=240s,P=W/t=600J/240s=2.5W
(3)W有=Pt=1W×240s=240J,η=W有/W总×100%=240J/600J×100%=40%