Question

17．某科学兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体上升过程某段时间内的s-t图线．已知物体重为9N，闭合开关后，在2s～5s这段时间内，电流表和电压表的示数分别为0.5A和12V，则2s～5s这段时间内该装置提升重物做的有用功为13.5J，它的效率是75%．

Answer 1

分析 （1）由图乙可知在2s～5s这段时间内重物提升的高度，又知道物体重，利用W=Gh求出这段时间内该装置提升重物做得有用功；
（2）知道电流表和电压表的示数，即加在电动机两端的电压和通过的电流，又知道通电时间，利用W=UIt求出消耗的电能，再利用效率公式求电动机的效率．

解答 解：由图乙可知，2s～5s这段时间内物体上升的高度h=1.5m，
该装置提升重物做的有用功：
W_有=Gh=9N×1.5m=13.5J，
提升重物消耗的电能：
W_总=UIt=12V×0.5A×3s=18J，
电动机的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%
=$\frac{13.5J}{18J}$×100%
=75%．
答案为：13.5；75．

点评 本题考查了有用功、总功及效率公式的计算，明确提升重物做的功为有用功、装置消耗的电能为总功，能从图中得出相关信息、灵活运用公式是正确解题的关键，有一定的难度．