27.图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。(g取10N/kg)
(1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度,结果如图乙,为
cm。
(2)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置并
,然后沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为
N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为
J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为
。
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功W
1;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W
2。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出W
1和W
2与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重
(选填“有关”或“无关”)。
②若这位母亲的质量为50kg,所坐的轮椅质量为20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为
N。