圖甲是某居民樓前的無障礙通道,一位中年人正用輪椅推著他年邁的母親緩緩上行,圖乙是該通道斜面示意圖。為了解中年人推輪椅時所用力的大小,小紅和小華進行了探究。她們從斜面底端A點沿斜面確定了相距1m處的B點。(g取10N/kg)
(1)使刻度尺“0”刻度線與水平地面對齊,正確測量B點高度,結果如圖乙為
9.00
9.00
cm。
(2)選用車輪與輪椅相同材質、花紋的小車為研究對象,進行了如下操作:
①正確使用彈簧測力計,測出小車重為2.0N,則小車的質量是
200
200
g;
②將彈簧測力計與斜面平行放置并
校零
校零
,然后沿斜面方向勻速拉動小車,如圖乙所示,彈簧測力計示數(shù)為
0.3
0.3
N;
③計算出將小車從A點拉到B點的過程中,拉力所做的功為
0.3
0.3
J;利用斜面將小車從水平地面提升到B點時的機械效率為
60%
60%
。
(3)在小車上逐漸添加重物,測出小車的總重G,測出沿斜面勻速拉動小車需要的力,計算出拉小車從A點到B點所做的功W
1;計算出豎直向上將小車從水平地面提升到B點所做的功W
2。以功為縱坐標,以小車總重為橫坐標,建立平面直角坐標系,作出W
1和W
2與小車總重G的關系圖像,分別如圖丙中的線段a和b;
①由圖像可知:用該通道斜面提升物體時的機械效率與物重
無關
無關
(選填“有關”或“無關”)。
②若這位母親的質量為56kg,所坐的輪椅質量為20kg,則中年人用沿著通道斜面方向的力推輪椅勻速上坡時,力的大小為
114
114
N。