Question

如圖所示，護(hù)理人員用重150N的輪椅將質(zhì)量為45kg的老人勻速推上高1.2m、長(zhǎng)4m的斜坡，花了6s時(shí)間．忽略一切摩擦，取g=10N/kg，試計(jì)算該過(guò)程中：
（1）護(hù)理者對(duì)輪椅施加的沿斜面向上的推力；
（2）推力的功率；
（3）輪椅的機(jī)械效率．

Answer 1

解：（1）根據(jù)功的原理可知：Fs=（G_輪+m_人g）h，
所以F===180N；
（2）護(hù)理人員將老人勻速推上斜坡所做的總功為：
W_總=Fs=180N×4m=720J，
根據(jù)功率公式則：P===120W；
（3）護(hù)理人員將老人勻速推上斜坡所做的有用功為：
W_有用=G_人h=m_人gh=45kg×10N/kg×1.2m=540J，
∴η=×100%=×100%=75%．
答：（1）護(hù)理者對(duì)輪椅施加的沿斜面向上的推力為180N；
（2）推力的功率為120W；
（3）輪椅的機(jī)械效率是75%．
分析：（1）根據(jù)功的原理，F(xiàn)s=（G_輪+m_人g）h即可求出推力；
（2）根據(jù)功率的公式P=即可求功率；
（3）先求出將老人勻速推上斜坡所做的有用功，然后根據(jù)η=求機(jī)械效率．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功的原理和機(jī)械效率的計(jì)算公式的了解和掌握，明確克服重力做功是解決此題的關(guān)鍵，比較簡(jiǎn)單．