Question

（2010?資陽）如圖所示，護理人員用重150N的輪椅將質量為45kg的老人勻速推上高1.2m、長4m的斜坡，花了6s時間．忽略一切摩擦，取g=10N/kg，試計算該過程中：
（1）護理者對輪椅施加的沿斜面向上的推力；
（2）推力的功率；
（3）輪椅的機械效率．

Answer 1

分析：（1）根據功的原理，Fs=（G_輪+m_人g）h即可求出推力；
（2）根據功率的公式P=

W

t

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η=

W有用

W總

求機械效率．

解答：解：（1）根據功的原理可知：Fs=（G_輪+m_人g）h，
所以F=

(G輪+m人g)h

s

=

(450N+45kg×10N/kg)×1.2m

4m

=180N；
（2）護理人員將老人勻速推上斜坡所做的總功為：
W_總=Fs=180N×4m=720J，
根據功率公式則：P=

W

t

=

720J

6s

=120W；
（3）護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=

W有用

W總

×100%=

540J

720J

×100%=75%．
答：（1）護理者對輪椅施加的沿斜面向上的推力為180N；
（2）推力的功率為120W；
（3）輪椅的機械效率是75%．

點評：此題主要考查的是學生對功的原理和機械效率的計算公式的了解和掌握，明確克服重力做功是解決此題的關鍵，比較簡單．