Question

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

（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%．