Question

高中物理功和功率，上电梯的时候的功和功率。

扶式电梯，一人站着不动上楼，扶梯对他做工为 w1，功率为p1。
在扶梯上相对于扶梯匀速向上走的时候，扶梯对他做工是w2，功率为p2。
问w1 w2 p1 p2 的大小关系。

老师给的答案是 w1>w2 p1=p2.
理由是第一个人做功了……

我还是觉得不对。人动是因为摩擦力，是扶梯给他的力啊，所以人做的功应该也等于电梯对他做的额外的功啊。。。
然后你看如果一个人在地面上匀速走，地的摩擦力使他向前，哪又有什么力与之平衡的？
我觉得是w1=w2 , p1<p2
...

希望有大神能好好讲讲。

Answer 1

先看若电动扶梯上没人的情况，显然为了维持扶梯运转，驱动扶梯的电动机必须消耗一定的电能。

再看载人时，电动机必须多消耗电能；不论人相对于扶梯运动与否，电动机在单位时间内多消耗的电能都是一样的，即对人做功的功率P1=P2；但是人相对扶梯向上走，所用的时间比他站着相对扶梯不动时间要短，所以多消耗的电能=扶梯对人做的功就小：W1<W2。

因此老师给的答案是正确的。

你看，转换一下看问题的角度：扶梯对人做的功=驱动扶梯多消耗的电能，对此类问题的理解就简单多了，无须考虑做功的细节。

追问

不论人相对于扶梯运动与否，电动机在单位时间内多消耗的电能都是一样的.
这是为什么呢？
人匀速向上的话不是应该有摩擦力么？这样不就增加了电梯的负载了么？做工应该变多才是啊...

追答

人在扶梯上，无论是相对于扶梯静止还是匀速往上走，受力都是平衡的，因此，电动机因为人的存在而多输出的电功率都不变，都等于人的重力沿着运动方向的分力乘以扶梯对地的速度。

Answer 2

扶梯对人做功，第一个人不动扶梯做的功多啊，第一种位移大，所以功大，功率指的是扶梯的输出功率，所以是相等的。
地的摩擦力使他向前，哪又有什么力与之平衡的？
首先人的脚对地面有个向后的力，地面才对人有个向前的摩擦力，摩擦力总是阻碍物体相对运动趋势的，所以它是一个被动力，不会凭空产生。

追问

功率相等。
这个不太懂。
第一个，对人的力是竖直向上的吧。
第二个的时候应该有摩擦力，所以力应该不一样。

摩擦力使他向前，哪又有什么力与之平衡的？
但是没有摩擦力的话他不可能走上去啊。

首先人的脚对地面有个向后的力，地面才对人有个向前的摩擦力，摩擦力总是阻碍物体相对运动趋势的，所以它是一个被动力，不会凭空产生。
这个学到了。但是究竟是什么和它平衡使人匀速呢？

追答

功率相等是因为，电梯的输出功率不变，与人的运动状态和站多少人没关系，所以功率相等，至于做功不同是因为人在电梯上的时间不同，所以电梯做的功不一样。
至于你要深究摩擦力谁来平衡，那我就给你解释一下，本质肯定有力平衡，因为接触面不会绝对水平，会发生微小的形变，那么就会产生弹力，所以这个受力平衡是很复杂的，但并不是只有一个摩擦力。

Answer 3

根据公式.W=FS.无论是1还是2F是相等的.用为没有加速度.很明显1中的S更大.所以W1大于W2. 然后P=W/T.W1相对W2的增量与S1与S2的增量式正比关系.应为是均匀的速度.顾S得增量与T的变化成正比.所以W/T 相似于S/T.比值不变.P1=P2

追问

无论是1还是2F是相等的.用为没有加速度
问题的关键了。。。
他能走应该是有摩擦力的吧，所以力应该不一样啊。
没有摩擦力的话他不会动啊、、、

Answer 4

老师的没错
体会一下，人在动的时候与静的的时候，哪个累？当然是动的时候，因为你自己做功了，而且是有用功。所以w1>w2

至于功率，电梯对人的力是斜向上的，方向沿着运动方向，据P=Fv，得p1=p2.