11. 图甲为杭州亚运会赛艇项目比赛现场。船桨可视为杠杆 $ AOB $,图乙为其简化图,$ O $ 为支点,$ F_1 $ 为动力,请在图乙中画出 $ F_1 $ 的力臂 $ l_1 $,以及作用在 $ B $ 点与杠杆垂直的阻力 $ F_2 $,保留作图痕迹。

甲
乙
甲
乙
答案
如图所示
12. 如图所示,工人站在地面上用滑轮组提升重物,画出滑轮组省力且合理的绕绳方式。

答案
如图所示
13. 某博物馆在建设中采用了如图所示的装置。工人师傅用 $ 1200 $ N 的拉力 $ F $ 向下拉绳,使重 $ 2000 $ N 的物体在 $ 10 $ s 内匀速上升 $ 7 $ m,不计绳重和摩擦,$ g $ 取 $ 10 $ N/kg。求:
(1)拉力 $ F $ 做的有用功。
(2)拉力 $ F $ 做的总功。
(3)该滑轮组的机械效率(结果保留整数)。

(1)拉力 $ F $ 做的有用功。
(2)拉力 $ F $ 做的总功。
(3)该滑轮组的机械效率(结果保留整数)。
答案
解: (1)拉力做的有用功 $ W_{\text{有}} = Gh = 2000\ \text{N} × 7\ \text{m} = 1.4 × 10^{4}\ \text{J} $。
(2)拉力做的总功 $ W_{\text{总}} = Fs = nFh = 2 × 1200\ \text{N} × 7\ \text{m} = 1.68 × 10^{4}\ \text{J} $。
(3)该滑轮组的机械效率 $ \eta = \frac{W_{\text{有}}}{W_{\text{总}}} = \frac{1.4 × 10^{4}\ \text{J}}{1.68 × 10^{4}\ \text{J}} \approx 0.83 = 83\% $。
(2)拉力做的总功 $ W_{\text{总}} = Fs = nFh = 2 × 1200\ \text{N} × 7\ \text{m} = 1.68 × 10^{4}\ \text{J} $。
(3)该滑轮组的机械效率 $ \eta = \frac{W_{\text{有}}}{W_{\text{总}}} = \frac{1.4 × 10^{4}\ \text{J}}{1.68 × 10^{4}\ \text{J}} \approx 0.83 = 83\% $。
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