12. 提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用。一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中,所用滑轮组如图6甲所示,实验测得的数据如下表所示。
|实验次数|物体的重力G/N|提升的高度h/m|拉力F/N|绳端移动的距离s/m|机械效率η|
|----|----|----|----|----|----|
|1|2|0.1|1.0|0.3|66.7%|
|2|3|0.1|1.4|0.3|71.4%|
|3|4|0.1|1.8|0.3| |
|4|4|0.2|1.8|0.6|74.1%|
(1) 实验中应沿竖直方向____拉动弹簧测力计。某同学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2) 分析第3次实验数据,可知此时机械效率是____。
(3) 分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,使用同一个滑轮组提升重物时,被提升的物体越重,机械效率____(选填“越高”“越低”或“不变”);分析比较第3、4次实验数据可得,机械效率与物体上升的高度____(选填“有关”或“无关”)。
(4) 小红用均为G₀的滑轮组装了如图6乙、丙所示的两个滑轮组(两个滑轮组都不计绳重和摩擦),在相同时间内把重物G提升相同高度,拉力F₁=F₂,则F₁、F₂做功的功率P₁____P₂,机械效率η₁____η₂(以上两空均选填“＞”“＜”或“=”),G:G₀=____,滑轮组的机械效率之比η₁:η₂=____。

【解析】：
(1) 实验中应沿竖直方向**匀速**拉动弹簧测力计。某同学在该实验中加速向上提升重物，此时拉力$F$会偏大，根据$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$，$F$偏大则$W_{总}$偏大，所测滑轮组的机械效率会**偏小**。
(2) 第$3$次实验中，$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}=\frac{4N\times0.1m}{1.8N\times0.3m}\approx74.1\%$。
(3) 分析比较第$1$、$2$、$3$次实验数据，被提升物体重力增大，机械效率增大，可知使用同一个滑轮组提升重物时，被提升的物体越重，机械效率**越高**；分析比较第$3$、$4$次实验数据，物体上升高度改变，机械效率不变，可得机械效率与物体上升的高度**无关**。
(4) 乙图中$n_1 = 3$，丙图中$n_2 = 4$，在相同时间内把重物$G$提升相同高度$h$，则$s_1 = 3h$，$s_2 = 4h$。根据$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}$，$F_1 = F_2$，$s_1\lt s_2$，$t$相同，所以$P_1\lt P_2$。
不计绳重和摩擦，$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh + G_{动}h}=\frac{G}{G + G_{动}}$，乙图中$G_{动}=G_0$，丙图中$G_{动}=2G_0$。
乙图：$F_1=\frac{1}{3}(G + G_0)$；丙图：$F_2=\frac{1}{4}(G + 2G_0)$，因为$F_1 = F_2$，所以$\frac{1}{3}(G + G_0)=\frac{1}{4}(G + 2G_0)$，解得$G:G_0 = 2:1$。
$\eta_1=\frac{G}{G + G_0}=\frac{2G_0}{2G_0+G_0}=\frac{2}{3}$，$\eta_2=\frac{G}{G + 2G_0}=\frac{2G_0}{2G_0+2G_0}=\frac{1}{2}$，所以$\eta_1:\eta_2=\frac{2}{3}:\frac{1}{2}=4:3$。
【答案】：
(1) 匀速；偏小
(2) $74.1\%$
(3) 越高；无关
(4) $\lt$；$\gt$；$2:1$；$4:3$

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7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400m,用时100s,其所受阻力为120N。
(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?

【解析】：
（1）因为机器人匀速行驶，牵引力$F = f = 120N$，根据$W = Fs$，可得$W = 120N×400m = 4.8×10^{4}J$。
（2）根据$P=\frac{W}{t}$，可得$P=\frac{4.8×10^{4}J}{100s}= 480W$。
【答案】：
（1）$4.8×10^{4}J$
（2）$480W$