12.小明同学在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图7所示,实验中每个钩码重2 N,测得的数据如下表所示:
| 实验序号 | 钩码总重G/N | 钩码上升的高度h/m | 弹簧测力计的示数F/N | 弹簧测力计移动的距离s/m | 机械效率$\eta$ |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 4 | 0.1 | 图1 1.8 | 0.3 | |
| 2 | 6 | 0.1 | 2.5 | 0.3 | 80% |
| 3 | 4 | 0.1 | 1.5 | 0.5 | 53% |
(1)第1次实验测得的机械效率为________(结果保留2位有效数字)。
(2)分析表中数据可知:第3次实验是用图________(选填“甲”“乙”或“丙”)做的。
(3)分析第1、2两次实验数据可知:使用同一滑轮组,通过________(选填“增大”或“减小”)物重,可以提高滑轮组的机械效率。
(4)根据第1、2两次实验数据分析可知,该滑轮组中动滑轮所受的重力可能是________(填字母)。
A.1 N B.1.5 N C.2 N

(1) 74% (2) 丙 (3) 增大 (4) A

(1) 根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$，代入第1次实验数据：$G=4N$，$h=0.1m$，$F=1.8N$，$s=0.3m$，计算得$\eta=\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}\approx74\%$。
(2) 第3次实验中，承担物重的绳子段数$n=\frac{s}{h}=\frac{0.5m}{0.1m}=5$，甲、乙滑轮组承担物重的绳子段数为3，丙滑轮组承担物重的绳子段数为5，因此第3次实验用的是图丙。
(3) 第1、2次实验使用同一滑轮组，提升的物重从4N增大到6N，机械效率从约74%升高到80%，说明使用同一滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。
(4) 若不计绳重和摩擦，拉力满足$F=\frac{G+G_{动}}{n}$，此处n=3，代入第1次数据得$G_{动}=3F_1-G_1=3×1.8N-4N=1.4N$，代入第2次数据得$G_{动}=3F_2-G_2=3×2.5N-6N=1.5N$。由于实际实验中存在绳重和摩擦，额外功不仅来自动滑轮重力，因此动滑轮的实际重力小于1.4N，选项中只有1N符合条件，故选A。

13.科学技术发展迅速,智能机器人已经在很多领域得到了应用。如图8所示,一款物流机器人正在进行智能配送测试,该机器人在平直道路上匀速行驶了 400 m,用时 100 s,其所受阻力为 120 N。
(1)这段时间内牵引力做的功是多少?
(2)这段时间内牵引力做功的功率是多少?

(1) $ 4.8 × 10^4\ \mathrm{J} $；(2) $ 480\ \mathrm{W} $

(1) 物流机器人在平直道路上匀速行驶，处于平衡状态，水平方向上牵引力和所受阻力是一对平衡力，因此牵引力大小 $ F = f = 120\ \mathrm{N} $。
根据功的计算公式 $ W = Fs $，代入数据可得牵引力做的功：$ W = Fs = 120\ \mathrm{N} × 400\ \mathrm{m} = 4.8 × 10^4\ \mathrm{J} $。
(2) 根据功率的计算公式 $ P = \frac{W}{t} $，代入已知的做功时间 $ t=100\ \mathrm{s} $，可得牵引力做功的功率：$ P = \frac{W}{t} = \frac{4.8 × 10^4\ \mathrm{J}}{100\ \mathrm{s}} = 480\ \mathrm{W} $。