16 (9分)某型号新能源汽车质量为 1.2 t，电动机的最大输出功率为 $ 3× 10^{4}\ \mathrm{W} $，汽车在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力是车重的 $ \frac{1}{10} $，在最大功率下，当汽车匀速直线行驶时，$ g $ 取 $ 10\ \mathrm{N/kg} $，求：
(1) 电动机所提供的牵引力大小。
(2) 汽车行驶 10 min 牵引力所做的功。
(3) 汽车行驶速度的大小。
(1) 电动机所提供的牵引力大小。
(2) 汽车行驶 10 min 牵引力所做的功。
(3) 汽车行驶速度的大小。
答案：16. (1) 汽车受到的重力 $ G=mg=1.2×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.2×10^4\ \mathrm{N} $,因为汽车在水平路面上匀速直线行驶,由二力平衡知汽车受到的牵引力 $ F=f=\frac{1}{10}G=\frac{1}{10}×1.2×10^4\ \mathrm{N}=1.2×10^3\ \mathrm{N} $
(2) 由 $ P=\frac{W}{t} $ 得,电动机牵引力做的功 $ W=Pt=3×10^4\ \mathrm{W}×10×60\ \mathrm{s}=1.8×10^7\ \mathrm{J} $
(3) 由 $ P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv $ 得,汽车行驶的速度 $ v=\frac{P}{F}=\frac{3×10^4\ \mathrm{W}}{1.2×10^3\ \mathrm{N}}=25\ \mathrm{m/s} $
(2) 由 $ P=\frac{W}{t} $ 得,电动机牵引力做的功 $ W=Pt=3×10^4\ \mathrm{W}×10×60\ \mathrm{s}=1.8×10^7\ \mathrm{J} $
(3) 由 $ P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv $ 得,汽车行驶的速度 $ v=\frac{P}{F}=\frac{3×10^4\ \mathrm{W}}{1.2×10^3\ \mathrm{N}}=25\ \mathrm{m/s} $
17 (10分)如图所示,某工人利用滑轮将一个重为300 N的货箱在6 s内匀速提升3 m。此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,滑轮的机械效率为75%,求:
(1) 有用功$W_{有用}$。
(2) 拉力F。
(3) 拉力做功的功率P。
(1) 有用功$W_{有用}$。
(2) 拉力F。
(3) 拉力做功的功率P。
答案：17. (1) 有用功 $ W_{\mathrm{有用}}=Gh=300\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=900\ \mathrm{J} $
(2) 由 $ \eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\% $ 可知,总功 $ W_{\mathrm{总}}=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta}=\frac{900\ \mathrm{J}}{75\%}=1\ 200\ \mathrm{J} $,拉力 $ F=\frac{W_{\mathrm{总}}}{s}=\frac{W_{\mathrm{总}}}{2h}=\frac{1\ 200\ \mathrm{J}}{2×3\ \mathrm{m}}=200\ \mathrm{N} $
(3) 拉力做功的功率 $ P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{1\ 200\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{s}}=200\ \mathrm{W} $
(2) 由 $ \eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\% $ 可知,总功 $ W_{\mathrm{总}}=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta}=\frac{900\ \mathrm{J}}{75\%}=1\ 200\ \mathrm{J} $,拉力 $ F=\frac{W_{\mathrm{总}}}{s}=\frac{W_{\mathrm{总}}}{2h}=\frac{1\ 200\ \mathrm{J}}{2×3\ \mathrm{m}}=200\ \mathrm{N} $
(3) 拉力做功的功率 $ P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{1\ 200\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{s}}=200\ \mathrm{W} $
18（6分）在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中：
（1）在探究定滑轮工作的特点时，如图甲所示，使用弹簧测力计的操作方法是
① 随意拉动钩码
② 拉着钩码保持静止
③ 匀速向下拉动
（2）在探究定滑轮工作的特点时，按照图甲操作，觉得读数不方便，于是把弹簧测力计倒过来，即弹簧测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，弹簧测力计的示数会
（3）在探究动滑轮工作的特点时，先测出
（1）在探究定滑轮工作的特点时，如图甲所示，使用弹簧测力计的操作方法是
③
（填序号）。① 随意拉动钩码
② 拉着钩码保持静止
③ 匀速向下拉动
（2）在探究定滑轮工作的特点时，按照图甲操作，觉得读数不方便，于是把弹簧测力计倒过来，即弹簧测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，弹簧测力计的示数会
变小
（变大/不变/变小），其理由是忽略了弹簧测力计的重力
。（3）在探究动滑轮工作的特点时，先测出
钩码
的重力，然后按照图乙组装动滑轮，正确操作，读出弹簧测力计的示数，若弹簧测力计拉动绳子时向右倾斜，则弹簧测力计的示数会变大
（变大/不变/变小）。如表所示，该实验至少要测量三组数据的目的是寻找普遍性规律，避免实验结论的偶然性
。答案：18. (1) ③
(2) 变小 忽略了弹簧测力计的重力
(3) 钩码 变大 寻找普遍性规律，避免实验结论的偶然性
(2) 变小 忽略了弹簧测力计的重力
(3) 钩码 变大 寻找普遍性规律，避免实验结论的偶然性