Question

（2010?资阳）如图所示，护理人员用重150N的轮椅将质量为45kg的老人匀速推上高1.2m、长4m的斜坡，花了6s时间．忽略一切摩擦，取g=10N/kg，试计算该过程中：
（1）护理者对轮椅施加的沿斜面向上的推力；
（2）推力的功率；
（3）轮椅的机械效率．

Answer 1

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

W

t

即可求功率；
（3）先求出将老人匀速推上斜坡所做的有用功，然后根据η=

W有用

W总

求机械效率．

解答：解：（1）根据功的原理可知：Fs=（G_轮+m_人g）h，
所以F=

(G轮+m人g)h

s

=

(450N+45kg×10N/kg)×1.2m

4m

=180N；
（2）护理人员将老人匀速推上斜坡所做的总功为：
W_总=Fs=180N×4m=720J，
根据功率公式则：P=

W

t

=

720J

6s

=120W；
（3）护理人员将老人匀速推上斜坡所做的有用功为：
W_有用=G_人h=m_人gh=45kg×10N/kg×1.2m=540J，
∴η=

W有用

W总

×100%=

540J

720J

×100%=75%．
答：（1）护理者对轮椅施加的沿斜面向上的推力为180N；
（2）推力的功率为120W；
（3）轮椅的机械效率是75%．

点评：此题主要考查的是学生对功的原理和机械效率的计算公式的了解和掌握，明确克服重力做功是解决此题的关键，比较简单．