專題10功和機械能

目錄

............................................................................................................................................2

................................................................................................................................................2

一．功............................................................................................................................................3

二．功率........................................................................................................................................3

三．能量的轉化............................................................................................................................5

...............................................................................................................................................7

一、單選題....................................................................................................................................7

二、填空題..................................................................................................................................12

三、實驗題..................................................................................................................................14

四、計算題..................................................................................................................................15

1．（2025·重慶·一模）【前沿科技】如圖所示，2025年3月2日，人形機器人現身重慶馬拉松比賽現場。人

形機器人的短時爆發(fā)能力可以用“瞬時功率密度”來衡量，其計算方法為：瞬時功率（W）÷自重（kg），以下

是我國“××××品牌A1”型機器人的部分參數。如果機器人的所有骨骼采用輕量化設計，用鎂合金材料代替，

其總質量可以減小40%，則下列說法正確的是（）

××××A1（工業(yè)強化型）

自重50kg

驅動形式液壓＋電機混合驅動

瞬時功率密度720W/kg

瞬時功率持續(xù)時間1.2s

垂直彈跳高度1.5m

能量回收效率85%

A．液壓＋混合驅動時，將機械能轉化為電能

B．機器人在空中下降時，可回收其減小的動能，儲存?zhèn)溆?/p>

C．機器人在“瞬時功率持續(xù)時間”內可做功4.32104J

D．用鎂合金材料代替，驅動形式不變，其“瞬時功率密度”可達1.8103W/kg

【答案】C

【解析】A．液壓+混合驅動時，電機消耗電能，將電能轉化為機械能，故A錯誤；

B．機器人在空中下降時，動能是增大的，重力勢能減小，可將減小的重力勢能儲存?zhèn)溆?，故B錯誤；

C．機器人在“瞬時功率持續(xù)時間”內可做功W720W/kg50kg1.2s4.32104J，故C正確；

D．由題意知，機器人的瞬時功率P720W/kg50kg3.6104W

用鎂合金材料代替，機器人的質量m(140%)50kg30kg

3.6104W

驅動形式不變，其“瞬時功率密度”為1.2103W/kg，故D錯誤。

30kg

故選C。

一．功

1．（2021·重慶·中考真題）2020年12月8日，中尼兩國共同宣布珠峰的最新高程為8848.86m。體重為500N

的小海同學想一睹珠峰的雄偉魅力，從重慶坐火車經過約40h行駛了約3080km到達拉薩，然后坐汽車到達

珠峰大本營。

（1）求火車的平均速度；

（2）從拉薩到珠峰大本營海拔升高了1600m，求該過程中克服小海重力做的功。

【答案】（1）77km/h；（2）8×105J

【解析】解：（1）火車的平均速度

s3080km

v===77km/h

t40h

（2）克服小海重力做的功

W=Gh=500N×1600m=8×105J

答：（1）求火車的平均速度是77km/h；

（2）該過程中克服小海重力做的功是8×105J。

二．功率

2．（2024·重慶·中考真題）為推動成渝雙城經濟圈建設，重慶金鳳隧道主城區(qū)段于2024年4月28日正式通

車。隧道全長約6km，設計最高時速60km/h。（不計車身長度）求：

（1）汽車通過隧道至少需要的時間；

（2）若一輛功率為100kW的貨車勻速通過該隧道用時8min，貨車的牽引力是多大。

【答案】（1）0.1h；（2）8103N

【解析】解：（1）汽車通過隧道至少需要的時間為

s6km

t0.1h

v60km/h

（2）貨車勻速通過該隧道用時8min，則貨車的速度為

s6km

v45km/h12.5m/s

1t8

1h

60

貨車的功率為100kW，由

WFs

PFv

tt

得到貨車的牽引力為

P1001000W

F8103N

v112.5m/s

答：（1）汽車通過隧道至少需要的時間為0.1h；

（2）若一輛功率為100kW的貨車勻速通過該隧道用時8min，貨車的牽引力為8103N。

3．（2022·重慶·中考真題）“共建衛(wèi)生城市，構建美好家園”，如圖所示是“霧炮車”噴灑水霧以減少揚塵的情

段。某次噴灑完后，該車在4103N的牽引力作用下，勻速通過200m的平直道路用時20s。求：

（1）此過程中該車的速度；

（2）此過程中該車牽引力的功率。

【答案】（1）10m/s；（2）4×104W

s

【解析】解：（1）由題意可知，根據公式v可得此過程車的速度為

t

s200m

v10m/s

t20s

（2）根據公式P=Fv可得，該車牽引力的功率為

P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W

答（1）此過程中該車的速度為10m/s；

（2）此過程中該車牽引力的功率為4×104W。

4．（2022·重慶·中考真題）某品牌國產電動汽車勻速通過長約1800m的朝天門長江大橋用時120s，整個過

程中汽車牽引力的功率恒為9.0×103W。求：

（1）整個過程中汽車行駛的速度；

（2）整個過程中汽車牽引力所做的功。

【答案】（1）15m/s；（2）1.08×106J

【解析】解：（1）根據題意可知，汽車勻速行駛的路程s=1800m，所用時間t=120s，整個過程中汽車行駛

的速度為

s1800m

v15m/s

t120s

（2）根據題意可知，汽車勻速通過朝天門長江大橋的汽車牽引力的功率恒為P=9.0×103W，所用時間t=120s，

則整個過程中汽車牽引力所做的功為

WPt9.0103W120s=1.08106J

答：（1）整個過程中汽車行駛的速度為15m/s。

（2）整個過程中汽車牽引力所做的功為1.08×106J。

三．能量的轉化

5．（2024·重慶·中考真題）如圖所示是火箭搭載嫦娥六號探測器發(fā)射升空的壯麗情境。此過程中，嫦娥六號

的重力勢能，以地面為參照物，嫦娥六號是的。

【答案】增大運動

【解析】[1]火箭搭載嫦娥六號探測器發(fā)射升空時，嫦娥六號的質量不變，高度升高，重力勢能增大。

[2]以地面為參照物，嫦娥六號的位置不斷變化，嫦娥六號是運動的。

6．（2023·重慶·中考真題）2023年5月10日，天舟六號貨運飛船搭乘火箭飛向中國空間站，如圖所示，一

起加速升空的過程中，以火箭為參照物，飛船是（選填“靜止”或“運動”）的，飛船的機械能（選

填“增大”“減小”或“不變”）。

【答案】靜止增大

【解析】[1]一起加速升空的過程中，以火箭為參照物，飛船的位置沒有發(fā)生變化，是靜止的。

[2]飛船加速上升，質量不變，速度變大，動能變大；高度變大，重力勢能變大；機械能等于動能與勢能的

和，所以機械能增大。

7．（2022·重慶·中考真題）如圖所示，是我國神舟13號載人飛船返回艙于2022年4月16日返回地面下落

的情景。在此過程中返回艙的重力勢能（選填“增大”或“減小”）。若以地面為參照物，坐在返回

艙里的航天員王亞平是（選填“運動”或“靜止”）的。

【答案】減小運動

【解析】[1]我國神舟13號載人飛船返回艙于2022年4月16日返回地面下落的情景。在此過程中返回艙的

質量不變，高度變小，重力勢能減小。

[2]坐在返回艙里的航天員王亞平相對于地面的位置是變化的，故若以地面為參照物，坐在返回艙里的航天

員王亞平是運動的。

8．（2021·重慶·中考真題）中國的高鐵已成為亮麗的“中國名片”。我們聽見列車鳴笛聲是通過傳播的；

列車減速進站時動能（選填“增大”“減小”或“不變”）。

【答案】空氣減小

【解析】[1]聲音的傳播需要介質，我們聽見列車鳴笛聲是通過空氣傳播的。

[2]列車減速進站時速度減小，質量不變，則動能減小。

一、單選題

1．（2025·重慶大渡口·二模）智能化機器人在廣闊的田野上越來越多地代替手工完成各種農活。如圖所示是

一款農業(yè)智能澆水機器人，通過檢測地表和空氣濕度，選擇性進行澆水。關于此情景，下列說法正確的是

（）

A．水澆出后繼續(xù)運動，是因為受到慣性的作用

B．當它邊澆水邊勻速前行時，其動能大小不變

C．機器人的輪子上刻有花紋，是為了增大摩擦

D．機器人在水平地面行駛時，重力對機器人做了功

【答案】C

【解析】A．水澆出后繼續(xù)運動，是因為水具有慣性，故A錯誤；

B．當它邊澆水邊勻速前行時，它的質量變小，速度不變，其動能變小，故B錯誤；

C．機器人的輪子上刻有花紋，是為了通過增大接觸面粗糙程度來增大摩擦，故C正確；

D．機器人在水平地面行駛時，運動方向和重力方向垂直，重力沒有對機器人做功，故D錯誤。

故選C。

2．（2025·重慶渝中·二模）如圖甲所示，小明豎直向上拋出一個小球，利用傳感器記錄下小球從拋出到落回

地面過程中的A、B兩個點的動能和勢能大小。小球在A、B兩個點的動能和重力勢能的大小如圖乙所示。

則下列關于小球分析正確的是（）

A．在A點速度大于在B點的速度B．在A點的機械能大于在B點的機械能

C．A到B只有動能和勢能相互轉化D．B點的高度比A點的高度高

【答案】B

【解析】A．由圖乙可知，A點的動能小于B點的動能，小球的質量不變，所以小球在A點速度小于在B

點的速度，故A錯誤；

B．由圖乙可知，A點的動能與勢能之和大于B點的動能與勢能之和，所以小球在A點的機械能大于在B

點的機械能，故B正確；

C．由于小球在A點的機械能大于在B點的機械能，所以小球由A到B的過程中，機械能減少，所以機械

能轉化為其它形式的能，故C錯誤；

D．由圖乙可知，A點的重力勢能大于B點的重力勢能，小球的質量不變，所以小球在A點的高度大于在B

點的高度，故D錯誤。

故選B。

3．（2025·重慶·一模）如圖所示，運動賽場上中國運動員為國爭光，其中也蘊含很多的物理道理，下面說法

正確的是（）

A．如圖甲，踢出去的足球由于慣性，所以最終停下來

B．如圖乙，排球運動到最高點時，重力勢能最大，動能為零

C．如圖丙，運動員用力將乒乓球發(fā)出，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)

D．如圖丁，運動員舉起杠鈴站定時，運動員的重力和地面對運動員的支持力是一對平衡力

【答案】C

【解析】A．如圖甲，踢出去的足球由于慣性會繼續(xù)向前運動，由于受到阻力作用，所以最終停下來，故A

錯誤；

B．如圖乙，排球運動到最高點時，高度最大，重力勢能最大，此時排球仍具有水平方向的速度，動能不為

零，故B錯誤；

C．如圖丙，運動員用力將乒乓球發(fā)出，乒乓球受到力的作用，乒乓球由靜止變?yōu)檫\動，說明力可以改變物

體的運動狀態(tài)，故C正確；

D．如圖丁，運動員舉起杠鈴站定時，地面對運動員的支持力等于運動員與杠鈴的總重力，運動員的重力和

地面對運動員的支持力大小不相等，不是一對平衡力，故D錯誤。

故選C。

4．（2025·重慶二十九中·二模）商場里，小明乘著自動扶梯勻速上樓，如圖所示。下列說法正確的是（）

A．以扶手為參照物，小明是運動的

B．小明受重力、支持力和摩擦力

C．小明對扶梯的壓力與小明的重力是一對平衡力

D．上樓過程中，小明的機械能逐漸增大

【答案】D

【解析】A．以扶手為參照物，小明和扶手之間的位置沒有發(fā)生相對變化，所以小明是靜止的，故A錯誤；

B．小明跟著自動扶梯勻速上樓，小明受重力、支持力，沒有受到摩擦力，故B錯誤；

C．小明對扶梯的壓力與小明的重力方向都是豎直向下的，一對平衡力需要大小相等、方向相反，所以它們

不是一對平衡力，故C錯誤；

D．上樓過程中，小明質量不變，速度不變，則動能不變；上樓時高度增加，重力勢能增大，則機械能逐漸

增大，故D正確。

故選D。

5．（2025·重慶渝北·二模）首屆重慶都市藝術節(jié)于2023年1月21日（除夕）舉辦了焰火表演活動（如圖所

示），作為重慶市民辭舊迎新的重頭活動之一，新年的儀式感在除夕夜“新時代、新征程、新重慶”光影無人

機焰火表演的加持下，更添“歡樂祥和、喜慶熱烈”的城市節(jié)日氛圍。下列分析正確的是（）

A．煙花在加速下落的過程中動能轉化為重力勢能

B．煙花運動到最高點時合力為零

C．以上升的煙花為參照物，懸停在空中的無人機是靜止的

D．懸停在空中的無人機受到的重力和空氣對無人機的升力是一對平衡力

【答案】D

【解析】A．煙花在加速下落的過程中，高度在減小，速度在增加，是重力勢能轉化為動能，故A錯誤；

B．煙花運動到最高點時，雖然速度為零，但是受到重力的作用，而且只受到重力的作用，所以合力不為零，

故B錯誤；

C．煙花上升，無人機懸停，兩者之間有位置關系上的變化，所以，以上升的煙花為參照物，懸停在空中的

無人機是運動的，故C錯誤；

D．重力作用下無人機能懸停在空中，說明受到平衡力的作用，與重力相平衡的就是空氣對無人機的升力，

故D正確。

故選D。

6．（2025·重慶·一模）以下校園活動的場景中，有關說法正確的是（）

A．排球比賽——將排球向上墊起后，球的動能不變，重力勢能增加

B．50m測試——人沖過終點時不能立即停下來，是由于受慣性作用

C．球鞋底花紋——通過增大接觸面的粗糙程度來減小所受摩擦力

D．引體向上——人拉住單杠離開地面靜止時，單杠對人的拉力與人的重力平衡

【答案】D

【解析】A．將排球向上墊起后，球向上運動的速度減小，所以球的動能減小，重力勢能增加，故A錯誤；

B．人沖過終點時不能立即停下來，是由于人具有慣性，慣性不是力，不能說受慣性的作用，故B錯誤；

C．球鞋底花紋是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故C錯誤；

D．人拉住單杠離開地面靜止時，此時處于平衡狀態(tài)，由于此時人在豎直方向上只受到了單杠對人的拉力與

人的重力，因此這兩個力平衡，故D正確。

故選D。

7．（2025·重慶十一中·二模）初中體育考試前夕，為了獲得滿意的成績，同學們每天都在認真的訓練。如圖

所示是同學們在操場上練習立定跳遠時的情景，下列說法正確的是（）

A．穿上底部有花紋的鞋子，是為了增大對地面的壓強

B．人站在水平地面上靜止時，人的重力和人對地面的壓力是一對平衡力

C．起跳后運動到最高點瞬間，若受到的一切外力突然消失，人將保持勻速直線運動狀態(tài)

D．人在空中下落過程中，動能減小，重力勢能增大

【答案】C

【解析】A．穿上底部有花紋的鞋子，是為了增大與地面之間的粗糙程度從而增大摩擦力，故A錯誤；

B．人站在水平地面上靜止時，人的重力作用在人體上，人對地面的壓力作用在地面上，兩個力不是作用在

同一個物體上，故不是一對平衡力，故B錯誤；

C．起跳后運動到最高點瞬間，人的速度不為零，若受到的一切外力突然消失，則由牛頓第一運動定律可知，

人將保持勻速直線運動狀態(tài)，故C正確；

D．人在空中下落過程中，質量不變，高度降低，而速度變大，故其動能增大，重力勢能減小，故D錯誤。

故選C。

8．（2025·重慶潼南·二模）2020年5月27日中國珠峰高程測量登山隊成功登頂，振奮人心，此次登頂測量

中，隊員在峰頂停留了150分鐘，創(chuàng)造了中國人在珠峰頂停留時長的新紀錄。如圖，下列說法正確的是

（）

A．登山隊員勻速登頂的過程中，機械能增加

B．登山隊員受到的重力和隊員對地面的壓力是一對相互作用力

C．登山隊員穿著防滑靴可通過增大接觸面積來增大摩擦力

D．登山隊員若在峰頂停留時間過長會導致缺氧，是因為海拔高的地方氣壓更高

【答案】A

【解析】A．在登山隊員勻速登頂的過程中，動能不變，重力勢能增加，所以機械能增大，故A正確；

B．隊員對地面的壓力與地面對隊員受到的支持力是一對相互作用力，與登山隊員受到的重力不是相互作用

力，故B錯誤；

C．登山隊員穿著防滑靴可通過增大接觸面積的粗糙程度來增大摩擦力，故C錯誤；

D．登山隊員若在峰頂停留時間過長會導致缺氧，是因為海拔高的地方氣壓更低，故D錯誤。

故選A。

9．（2025·重慶九龍坡育才·一模）兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，兩次物體運動的

路程（s）—時間（t）圖像如圖所示，根據圖像，下列判斷正確的是（）

A．兩次物體運動的速度：v1v2

B．兩次物體所受的拉力：F1F2

C．0~6s兩次拉力對物體所做的功：W1W2

D．0~6s兩次拉力對物體做功的功率：P1P2

【答案】C

【解析】A．由圖得，兩次物體均做勻速直線運動，相同時間內，物體第一次通過的路程大于第二次通過的

s

路程，由v得

t

v1v2

故A錯誤，不符合題意；

B．同一物體，則重力相等，對水平面的壓力相等；同一水平面上，則接觸面的粗糙程度相同，故兩次拉動

物體時，物體受到的摩擦力相等；由于物體做勻速直線運動，說明物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，

大小相等，所以，兩次物體所受的拉力

F1=F2=f

故B錯誤，不符合題意；

C．由圖像可知，0～6s物體第一次通過的路程大于第二次通過的路程，又知兩次拉力相等，根據W=Fs可

知，0～6s兩次拉力對物體所做的功

W1W2

故C正確，符合題意；

W

D．0～6s，時間相同，且W1＞W2，根據P可知，0～6s兩次拉力對物體做功的功率：P1＞P2，故D

t

錯誤，不符合題意。

故選C。

二、填空題

10．（2025·重慶·一模）重慶亮相2025央視春晚，賽力斯汽車震撼登場。如圖所示，賽力斯新款車型問界

M9純電版電池容量100度，強大的電池容量為該車提供超長續(xù)航能力。某次行程，滿電情況下實際續(xù)航

600km平均行駛速度108km/h，不計能量損耗，這次行程全程中電機的平均動力N，電機的平均功

率W。

【答案】6001.8×104

【解析】[1]電池容量W100kW·h3.6108J

W3.6108J

不計能量損耗，這次行程全程中電機的平均動力F600N

s6105m

[2]平均行駛速度v108km/h30m/s

WFs

電機的平均功率PFv600N30m/s1.8104W

tt

11．（2025·重慶·二模）重慶已建成全世界規(guī)模最大的山地城市軌道交通運營網絡，乘坐輕軌時乘客要在黃

線以外候車，是因為流速大的地方壓強，列車減速進站時，列車的動能。

【答案】小變小

【解析】[1]當列車高速通過時，列車附近空氣流速大。根據流體壓強與流速的關系，流速大的地方壓強小，

而離列車較遠的黃線外空氣流速小、壓強大。如果乘客不在黃線以外候車，身體靠近列車一側因壓強小，

外側（黃線外方向）壓強大，就會形成指向列車的壓強差，這個壓強差會產生壓力差，將乘客“推”向列車，

引發(fā)危險，所以要在黃線以外候車，即流速大的地方壓強小。

[2]動能大小與質量和速度有關，質量越大、速度越大，動能越大。列車減速進站時，列車的質量不變，但

速度在減小，所以列車的動能變小。

12．（2025·重慶·一模）“石磴琴聲”是重慶市潼南區(qū)大佛寺側的一段石梯，如圖所示，游客沿著石梯緩步而

登，由于梯石而產生類似古琴的聲音；每登上一級梯石，游客的重力勢能將。

【答案】振動變大

【解析】[1]聲音是由物體的振動產生的。游客沿著石梯緩步而登，由于梯石振動而產生類似古琴的聲音。

[2]每登上一級梯石，游客的質量不變，高度變高，重力勢能將變大。

13．（2025·重慶九龍坡·二模）如圖所示的大型運輸機“運-20”能翱翔藍天，利用了流體壓強與有關的

物理知識，它加速升空的過程中機械能（選填“增大”“減小”或“不變”）。

【答案】流速增大

【解析】[1]飛機的機翼通常都做成上面凸起，下面平直的形狀，這樣當飛機起飛時，流過機翼上方的空氣

流速大，壓強小，流過機翼下方的空氣流速小，壓強大。機翼上下方所受到的壓力差便形成向上的升力。

[2]它加速升空的過程中，質量不變，速度增大，動能增大，高度增大，重力勢能增大，機械能包括動能和

勢能，機械能增大。

14．（2025·重慶渝中·二模）學校開展陽光體育節(jié)，小聰在單杠上做引體向上，小明想估計出小聰引體向上

的功率，他先測量了小聰一次上升的高度h和n次引體向上的時間t，小明還應測量（填物理量和符

號），由此可知小聰引體向上的功率為（用物理量符號表示）。

nmgh

【答案】質量mP

t

【解析】[1][2]引體向上是克服自身重力做功，所以必須使用體重計測量人的質量，再用G=mg得到人體重；

連續(xù)完成n個引體向上動作需要的時間t，根據功率的計算公式得到小聰引體向上的功率

WnGhnmgh

P

ttt

三、實驗題

15．（2025·重慶九龍坡·一模）小華在觀看蘇翊鳴單板滑雪比賽時猜想：如果水平冰面足夠光滑足夠長，蘇

翊鳴會永遠運動下去嗎？他用甲圖所示的裝置來探究他的猜想。

(1)在實驗過程中，小華讓同一小車從斜面上同一位置由靜止開始下滑，這樣做是為了讓小車到達斜面底端

時的相同。

(2)如甲圖所示，通過觀察小車在不同水平面上的運動情況，可以發(fā)現：同樣條件下，水平面對小車的阻力

越小，它前進得越。這同時說明了物體的運動（選填“需要”或“不需要”）力來維持。

(3)小華又找了一個木塊，研究“動能的大小與物體運動的速度有關”的問題，如圖乙所示。a、b實驗是通過

觀察木塊被撞擊后運動的距離，來研究（選填“小車”或“木塊”）動能的大??；若水平面絕對光

滑，甲、乙實驗將（選填“能”或“不能”）達到探究目的；對比實驗中a、b，我們可以得出結論：

同一物體，越大，動能越大。

【答案】(1)速度(2)遠不需要(3)小車不能速度

【解析】（1）實驗中需控制小車到達水平面的速度相同，每次讓小車從斜面頂端由靜止滑下，是為了使小

車到達水平面時具有相同的速度。

（2）[1][2]分析三次實驗可知：水平表面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，小車運動的越遠。

推理可知：如果水平冰面絕對光滑，小車不受阻力作用，即小車在水平方向不受力，小車將以恒定不變的

速度永遠勻速運動下去，這同時說明了物體的運動不需要力來維持。

（3）[1]在小華研究“動能的大小與物體運動的速度有關”的問題時，他通過觀察木塊被撞擊后運動的距離來

研究小車的動能大小。這是因為當小車撞擊木塊時，它會將自己的動能傳遞給木塊，使木塊獲得一定的速

度并前進一段距離。因此，我們可以通過測量木塊被撞擊后運動的距離來間接判斷小車的動能大小。

[3]如果水平面絕對光滑，那么甲、乙實驗將不能達到探究目的。這是因為當水平面光滑時，小車和木塊在

撞擊后將不會受到阻力的作用，因此它們將一直以相同的速度前進，無法通過觀察木塊被撞擊后運動的距

離來判斷小車的動能大小。

[4]對比實驗中a、b，小車的質量不變，只改變了小車的速度。通過觀察可以發(fā)現，當小車的速度增大時，

它撞擊木塊后使木塊前進的距離也增大，這說明小車的動能增大了。因此，可以得出結論：同一物體，速

度越大，動能越大。

四、計算題

16．（2025·重慶·模擬預測）如圖所示，4月20日，2025重慶沙坪壩全球校友半程馬拉松在磁器口鳴槍開跑，

由賽力斯生產的“問界9”擔任領航車。已知領航車和駕駛員的總質量為2t，領航車在勻速行駛的過程中，經

過一段長480m的平直路段用時80s，所受阻力為車總重的0.1倍。求：

(1)領航車在該路段行駛的速度；

(2)在該路段領航車牽引力的功率。

【答案】(1)6m/s(2)1.2×104W

s480m

【解析】（1）領航車在該路段行駛的速度v6m/s

t80s

（2）領航車勻速行駛，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力與阻力是一對平衡力，二者大小相等，已知領航車和

駕駛員的總質量為m=2t=2000kg

所受阻力為車總重的0.1倍，即F=f=0.1G=0.1mg=0.1×2000kg×10N/kg=2000N

WFs

在該路段領航車牽引力的功率為PFv2000N6m/s1.2104W

tt

17．（2025·重慶渝北·三模）如圖所示，一位質量為48kg的同學乘電梯上樓，每只腳與電梯接觸的面積均為

0.015m2，電梯向上勻速運動時，1s內上升的高度為4m，g取10N/kg，求：

(1)電梯靜止時，該同學對電梯的壓強；

(2)在1s內，電梯對該同學做功的功率。

【答案】(1)1.6×104Pa(2)1920W

【解析】（1）電梯靜止時，該同學對電梯的壓力等于同學自身的重力FGmg48kg10N/kg480N

F480N

該同學對電梯的壓強p1.6104Pa

S20.015m2

（2）解法一：

電梯向上勻速運動時，電梯對該同學的支持力等于該同學的重力，即FG，電梯對該同學所做的功

WFhGh480N4m1920J

W1920J

電梯對該同學做功的功率P1920W

t1s

解法二：

s4m

電梯上升的速度v4m/s

t1s

WFs

電梯對該同學做功的功率PFvGv480N4m/s1920W

tt

18．（2025·重慶·三模）如圖所示，某款人形機器人重800N，在某次測試中，該機器人先用200N的力將箱

子勻速抬高1m，隨后托著箱子在水平地面上以恒定速度運動10s，前進20m，已知這個過程中該機器人受

到的阻力為50N，求：

(1)機器人抬高箱子過程中對箱子做的功；

(2)機器人托著箱子在水平地面上運動時牽引力做功的功率。

【答案】(1)200J(2)100W

【解析】（1）機器人抬高箱子過程中對箱子做的功與克服箱子重力做功大小相等，則機器人抬高箱子過程

中對箱子做的功為WGh200N1m200J

（2）機器人托著箱子在水平地面上做勻速直線運動，受到的阻力與牽引力大小相等為50N，則機器人托著

箱子在水平地面上運動時牽引力做的功為WFs50N20m1000J

W1000J

牽引力做功的功率為P100W

t10s

19．（2025·重慶巴南·二模）如圖是某公司的某款新能源汽車，該能源汽車重約3104N，每個輪胎與地面的

接觸面積為0.01m2，該車以36km/h的速度勻速行駛1h，所受阻力是車重的0.1倍，求：

(1)該車對地面的壓強；

(2)該新能源車的牽引力做的功。

【答案】(1)7.5×105Pa(2)1.08×108J

4

F壓G310N

【解析】（1）該車對地面的壓強為p7.5105Pa

SS40.01m2

（2）汽車做勻速直線運動，牽引力和阻力是一對平衡力，牽引力的大小為F=f=0.1G=0.1×3×104N=3×103N

汽車行駛的路程為s=vt=36km/h×1h=36km=36000m

新能源車的牽引力做的功為W=Fs=3×103N×36000m=1.08×108J

20．（2025·重慶九龍坡·模擬預測）2025年2月27日，如圖所示，小米汽車SU7Ultra正式上市，汽車的總

重力為2.36104N，最長續(xù)航超過800km，這兩個數值均是如今的頂尖水準。行駛時輪胎與地面總接觸面

積為1000cm2，某次運行中勻速通過一座1.2km的大橋（車長忽略不計）用時1min，小米汽車行駛時所受

摩擦力為車重的0.2倍。求：

(1)靜止停放時汽車對水平地面的壓強；

(2)汽車在該次運行中牽引力做功的功率。

【答案】(1)2.36105Pa(2)9.44104W

【解析】（1）靜止停放時，汽車對水平地面的壓力等于自身的重力，對水平地面的壓強

FG2.36104N

p2.36105Pa

SS1000104m2

s1.2103m

（2）汽車勻速行駛，速度大小為v20m/s

t60s

行駛過程，汽車所受的牽引力與摩擦力是一對平衡力，牽引力做功的功率

PFvfv0.2Gv0.22.36104N20m/s9.44104W

21．（2025·重慶·一模）如圖，某國產混合動力汽車總質量為4103kg，靜止時與水平地而接觸總面積為

0.04m2。在某次測試中沿水平面勻速直線行駛，歷時120s行駛了2400m，汽車受到的阻力是其重力的0.02

倍。求該車：

(1)該車靜止在水平地面時，對地面的壓強。

(2)本次測試牽引力做功的功率。

【答案】(1)1106Pa(2)1.6104W

【解析】（1）該車的重力為Gmg4103kg10N/kg4104N

F4104N

該車靜止在水平面時，對地面的壓強為p1106Pa

S0.04m2

s2400m

（2）汽車在120s內行駛了2400m的路程，故平均速度為v=20m/s

t120s

汽車受到的阻力是f0.02G0.024104N=800N

該車做勻速直線運動，牽引力與阻力大小相等，牽引力的功率為PFvfv800N20m/s1.6104W

22．（2025·重慶渝中·二模）如圖為某景區(qū)內的國產新能源游客車，其能量來源于頂部的太陽能電池板，該

太陽能電池板吸收太陽能轉化為游客車的機械能的效率為20%。某次工作中該游客車以恒定功率勻速行駛

在水平路面上，速度v=10m/s，游客車和乘客的總質量為480kg，行駛過程中所受阻力為游客車和乘客總重

的0.02倍，g=10N/kg。求：

(1)游客車的功率；

(2)若游客車行駛過程中太陽光照情況穩(wěn)定，則太陽光照的輻射的總功率多少瓦？

【答案】(1)960W(2)4800W

【解析】（1）游客車和乘客的總重力G=mg=480kg×10N/kg=4800N

游客車勻速運動，受到的牽引力和阻力是平衡力，由二力平衡條件可知牽引力F=f=0.02G=0.02×4800N=96N

WFs

游客車的功率PFv96N10m/s960W

tt

WPtP

（2）該太陽能電池板吸收太陽能轉化為游客車的機械能的效率

EP太陽tP太陽

P960W

太陽光照的輻射的總功率多P太陽4800W

20%

23．（2025·重慶綦江·一模）2024年11月13日，在珠海航展兵器館亮相的“機器狼”受到觀眾喜愛，成為名

副其實的明星展品。如圖所示，若機器狼的質量為20kg，在水平地面上勻速行走時受到阻力是總重的0.2

倍，勻速水平前進的速度為10.8km/h。求：

(1)機器狼水平勻速前進時牽引力是多少？

(2)機器狼水平勻速前進過程的功率是多少？

【答案】(1)40N(2)120W

【解析】（1）機器狼的重力G＝mg＝20kg10N/kg＝200N

由機器狼在水平地面上勻速行走時受到阻力是總重的0.2倍可知，機器狼受到的阻力

f＝0.2G＝0.2200N＝40N

因為機器狼在水平地面上勻速行走，所以由二力平衡條件可知，機器狼水平勻速前進時牽引力F＝f＝40N

（2）機器狼勻速水平前進的速度v＝10.8km/h＝3m/s

W

則機器狼水平勻速前進過程的功率PFv＝40N3m/s＝120W

t

24．（2025·重慶·模擬預測）2024年11月13日，在珠海航展兵器館亮相的“機器狼”受到觀眾喜愛，成為名

副其實的明星展品。如圖所示，若機器狼的質量為20kg，每只腳與地面的接觸面積是20cm2，在水平地

面上勻速行走時受到阻力是重力的0.2倍，某次展示時，機器狼以10.8km/h的速度勻速前進，到達預定地

點后四足站立對周圍進行偵查（g=10N/kg）。求：

(1)機器狼站立偵查時對水平地面的壓強是多少；

(2)機器狼水平勻速前進過程中驅動力的功率是多少？

【答案】(1)2.5104Pa(2)120W

F壓Gmg20kg10N/kg

【解析】（1）機器狼站立偵查時對水平地面的壓強是p2.5104Pa

SSS420104m2

（2）機器狼水平勻速前進過程中受到的驅動力和阻力是一對平衡力，大小為

Ff0.2G0.2mg0.220kg10N/kg40N

驅動力的功率是PFv40N10.8km/h40N3m/s=120W

25．（2025·重慶二十九中·二模）2024年4月30日，神舟十七號載人飛船返回艙成功著陸，若返回艙質量

為3×103kg，在著陸過程中，從距地面2m高處豎直向下落地，用時0.4s。（g=10N/kg）

(1)求返回艙在這段時間內重力做功的平均功率。

(2)若返回艙靜止時與水平地面的接觸面積為1.5m2，求它對水平地面的壓強。

【答案】(1)1.5×105W(2)2×104Pa

【解析】（1）返回艙的重力

Gmg3103kg10N/kg3104J

返回艙的重力做功為

WGh3104N2m6104J

這段時間內重力做功的平均功率

W6104J

P1.5105W

t0.4s

（2）返回艙靜止時對水平地面的壓力為

FG3104N

返回艙靜止時對水平地面的壓強為

F3104N

p2104Pa

S1.5m2

26．（2025·重慶楊家坪中學·一模）如圖所示，2024年4月28日，