【单元练】成都美视国际学校八年级物理下第十一章【功和机械能】知识点总结(提高培优)

一、选择题
1．研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍，人正常步行时，步距（指步行一步的距离）变化不大，请你估算一下：一个中学生正常步行（速度约为4km/h ）半小时克服重力做功的功率约为（ ）
A ．10W
B ．20W
C ．70W
D ．140W C 解析：C
【分析】
首先求得一个中学生正常步行（速度约为4km/h ）半小时所走的路程，已知一个中学生的质量约为m ＝50kg ，由于人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍，求得人重心上升的高度，即可求得克服重力所做的功。

再根据W P t
=求出功率。

中学生的步距约为0.5m ，根据题意可知每走一步重心上升的高度
0.10.05m h L ∆==
中学生的重力约为
G ＝mg ＝50kg ×10N/kg ＝500N
每走一步克服重力做功
500N 0.05m 25J W G h =∆=⨯= 由s v t
=可得，一个中学生正常步行（速度约为4km/h ）半小时所走的路程 14km /h h 2km 2000m 2
s vt ==⨯== 总共走的步数 2000m 40000.5m n =
=步 克服重力做的总功
'54000400025J 110J W W ==⨯=⨯
则整个过程中克服重力做功的功率约为
5110J 55.6W 1800s
W P t ⨯==≈ 与C 接近。

故选C 。

【点睛】
本题考查功和功率的计算，要注意正确理解重力做功的计算方法，抓住重心总的上升高度是解题的关键。

2．如图所示，运动员在进行蹦床比赛。

不计空气阻力，运动员比赛过程中，下列说法正确的是（ ）
A．到达最高点时运动员的速度为零受力平衡
B．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员做了功
C．在下落过程中，运动员所受到的重力做了功
D．在下落过程中，运动员所受的重力做功先快后慢C
解析：C
A．运动员上升到最高点时，速度为零，此时运动员只受到重力的作用，所以受力不平衡，故A错误；
B．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员没有力的作用，所以蹦床对运动员没有做功，故B错误；
C．在下落过程中，运动员受重力的作用，且在重力的方向上移动了距离，所以重力对运动员做了功，故C正确；
D．运动员在空中下落过程中（未接触蹦床前），速度越来越大，由
W Gh
===
P Gv
t t
可知，重力做功的功率越来越大，则重力做功越来越快，故D错误。

故选C。

3．小军和小民分别购买了两个不同品牌的排球，为了比较它们的弹性是否相同，以下方法最科学、可取的是（）
A．在教学楼前把两球分别向墙掷去，比较反弹后距墙的远近
B．双手分别同时把两球按在地面上，感受哪一个球更费力些
C．在二楼窗口，让两球从等高度处自由坠下，比较反弹高度
D．把两球分别向上抛出，待它们下落再反弹时比较反弹高度C
解析：C
A．通过比较小球被反弹后的距离，注意影响小球反弹后距离的因素有：力的大小，方向，墙的材料；因此需要控制力的大小、方向以及墙的材料都相同，而该方法中没有控制这些因素，故方法不科学，故A不符合题意；
B．因为两个球的弹性相差不很大，当用双手分别同时把两球按在地面上时，感受不出哪一个球更费力些，故方法不科学，故B不符合题意；
C．在二楼窗口，让两球从等高度处自由落下，比较它们反弹的高度；使小球落下的高度和反弹面相同，通过小球反弹的高度比较弹性好坏，方法科学，故C符合题意；
D．把两球分别向上抛出，不能控制小球上升的高度，所以落地后反弹的高度不能准确反映其弹性大小，故方法不科学，故D不符合题意。

故选C 。

4．嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器，也是中国首个实施无人月面取样返回的探测器。

2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器成功携带月球样品着陆地球。

为避免着陆速度过大，嫦娥五号返回器采用了半弹道跳跃式再入返回技术方案（如图）就是用类似“打水漂”的方式两度进人大气层最终降落在内蒙古四子王旗地区。

返回器从首度进人大气层到最终落地的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．嫦娥五号返回器的动能越来越大
B ．嫦娥五号返回器的势能先减小后增大再减小
C ．嫦娥五号返回器的势能不断减小
D ．嫦娥五号返回器的机械能始终不变B
解析：B A ．嫦娥五号开始运动具有动能，最后落到地面静止动能变为0，所以整个过程的来看动能减小，故A 错误；
BC ．由图可知，嫦娥五号高度先减小后增大再减小，质量不变，所以势能先减小后增大再减小，故B 正确，C 错误；
D ．以地面为参照物，嫦娥五号最终落回地面，机械能变为0，所以以整个过程来说机械能减小，故D 错误。

故选B 。

5．在生活中经常需要一些物理量，下列比较接近实际的是（ ）
A ．一个普通中学生登上三楼所做的功大约30J
B ．一个中学生的重力约为500N
C ．中学生双脚站在水平面上，对地面压强约为100Pa
D ．两个鸡蛋的重力约为2N B
解析：B
AB ．一个普通中学生重力约为500N ，登上三楼的高度约6m ，所做的功大约为
500N 6m=3000J W Gh ==⨯
故A 不符合题意，B 符合题意；
C ．中学生双脚站在水平面上与地面的接触面积约400cm 2，对地面压强约为
4-42500N =1.2510Pa 40010m
F G p S S =
==⨯⨯ 故C 不符合题意； D ．两个鸡蛋的重力约为1N ，故D 不符合题意。

故选B 。

6．如图所示，质量为m 的小球从某一高度O 静止释放，下落过程中经过P 、Q 两点，已
知OP PQ t t >，OP =PQ 。

忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A ．小球在P 点和Q 点的动能相等
B ．小球在P 点和Q 点的机械能不相等
C ．小球从O 运动到P 过程和从P 运动到Q 过程中，重力所做的功不相等
D ．小球从O 运动到P 过程和从P 运动到Q 过程中，重力做功的功率不相等D
解析：D
A ．小球在下落过程中，重力势能转化为动能，所以小球在P 点比Q 点动能小，故A 错误；
B ．因为忽略空气阻力，所以小球在下落过程中机械能守恒，小球在P 点和Q 点的机械能相等，故B 错误；
C ．因为OP =PQ ，根据
W Fs Gh ==
可知，小球从O 运动到P 过程和从P 运动到Q 过程中，重力所做的功相等，故C 错误； D ．因为小球从O 运动到P 过程和从P 运动到Q 过程中，重力所做的功相等，，而OP PQ t t >，根据W P t
=可知，小球从O 运动到P 过程和从P 运动到Q 过程中，重力做功的功率不相等，故D 正确。

故选D 。

7．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t 关系图像如图乙所示。

两次对应的弹簧测力计示数分别为F 1、F 2，两次拉力的功率分别为P 1、P 2。

下列判断正确的是（ ）
A ．F 1=F 2，P 1＞P 2
B ．F 1＞F 1，P 1＞P 2
C ．F 1＞F 1，P 1=P 2
D ．F 1=F 2，P 1＜P 2A
解析：A 同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F 相等，即
F 1=F 2
从图象中可以判断出，第1次的运动速度v 较大，根据公式P =Fv ，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即
P1＞P2
故选A。

8．对如几幅图所示的情景描述，正确的是（）
A．运动员在踢球时，脚对球的力大于球对脚的力
B．跳远运动员助跑可以提高成绩，是利用了身体的惯性
C．男孩水平用力推车但没推动，是因为他的推力小于车所受的阻力
D．蹦蹦杆跃到最高点时，动能最大，速度最大B
解析：B
A．运动员在踢球时，脚对球的力与球对脚的力是相互作用力，力的大小相等，故A错误；
B．跳远运动员助跑，在起跳前向前运动，起跳后由于惯性继续向前运动，可以提高成绩，故B正确；
C．男孩水平用力推车但没推动，此时的车处于静止状态，即平衡状态，所以在水平方向如受到的推力与阻力是一对平衡力，两者大小相等，故C错误；
D．蹦蹦杆跃到最高点时，重力势能最大，动能最小，速度为零，故D错误。

故选B。

9．如图所示。

甲和乙是叠放在水平桌面上的两个物块，它们在丙的作用下一起向右做匀速直线运动()
A．乙所受摩擦力的方向向右
B．甲可能不受摩擦力
C．甲和丙所受的重力都不做功
D．将乙拿掉后，甲的运动状态一定会发生改变D
解析：D
A．乙放在甲上和甲一起匀速直线运动，以甲为参照物乙是静止的，没有相对运动趋势，乙和甲之间没有摩擦力，故A不符合题意。

B．甲在丙的作用下水平向右匀速直线运动，甲受的摩擦力水平向左，故B不符合题意。

C．甲受到重力竖直向下，甲向下没有移动距离，重力对甲没有做功。

丙受到重力竖直向下，丙向下移动了距离，重力对丙做功，故C不符合题意。

D．乙叠放在甲上，甲进行匀速直线运动，水平方向上受到拉力和摩擦力，并且摩擦力等于拉力。

将乙拿到，甲对水平桌面的压力减小，摩擦力减小，拉力大于摩擦力，甲向右进行加速运动，甲的运动状态不断改变，故D符合题意。

故选D。

10．如图所示，小红分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运送同一圆柱形货物（货物中间带转轴），在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对货物做功最多的是（）
A．B．
C．D． C
解析：C
A．由图可知，A中小红是用背背、用手抱，即力的方向向上，而桶是在水平方向上移动距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此B中小红对货物不做功，故A选项不符合题意；
B．由图可知，B中小红是用背背、用手抱，即力的方向向上，而桶是在水平方向上移动距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此AB中小红对货物不做功，故B选项不符合题意；
C．CD中用平拉、滚拉的方式运送同一货物，C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力，所以C中拉力大于D中的拉力，由于所移动的距离s相同，由W＝Fs可知C做功最多，故C
符合题意；
D ．由C 选项分析可知，D 选项不符合题意。

故选C 。

二、填空题
11．如图所示是皮球落地后弹跳过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。

A 、B 是同一高度的两点。

则皮球在A 点的重力势能______B 点的重力势能；皮球在A 点的机械能______B 点的机械能。

（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。

等于大于
解析：等于 大于
[1]重力势能的大小和物体的质量和所处的高度有关，那么皮球在A 点和B 点时，所处的高度是相同的，皮球质量不变，那么皮球在A 点和B 点时的重力势能相同。

[2]皮球从A 点运动到B 点时，由于皮球在A 点的这次弹跳要高于B 点的这次弹跳，因此，皮球在A 点的机械能与B 点的机械能大小是不同的，A 点的机械能大于B 点的机械能。

12．小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上（图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图
乙），速度为5m/s 。

将弹簧压缩到最短（图丙）的整个过程中，小球的速度v 和弹簧缩短的长度ΔL 之间的关系如图丁所示，其中A 为曲线的最高点。

已知该轻弹簧每受到0.2N 的压力就缩短0.5cm ，整个过程中始终发生弹性形变。

在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能变化情况是_____，小球受到的重力为____N （不考虑空气阻力）
先变大后变小2
解析：先变大后变小 2
[1][2]由乙图可得小球速度先变大后变小，因为压缩量为5cm 的时候速度最大，此时二力平衡，可知
0.2N 5cm=2N 0.5cm
G F ==
⨯ 则此时弹力为2N ，重力也是2N 。

13．新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。

小明爸爸驾驶电动汽车在平直
公路上匀速行驶12km ，用时10min 。

已知该车的总质量为1.6×
103kg ，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功__________J ，功率为__________kW ，重力做功的功率是__________W 。

（g =10N/kg ）6×106160
解析：6×106 16 0
[1]由于车做匀速直线运动，所以，牵引力等于阻力，故牵引力
F=f =0.05G =0.05mg=0.05×1.6×103 kg×10N/kg=800N
则汽车做的功
W=Fs =800N ×12000m=9.6×106 J
[2]由W P t = 知道，汽车的功率 616000W=16kW 609.6100J s
W P t ⨯=== [3]由于车沿水平方向做匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，故重力做功的功率是0。

14．一个重为 20N 的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以 0.5m/s 的速度匀速运动， 若物体运动了 5m ，拉力的功率为 3W ，则物体受到的摩擦力为______N ，拉力做功______J ，重力做功______J 。

300
解析：30 0
[1]由P Fv = 得，物体受到的拉力
3W 6N 0/s
5m P F v .=== 物体做匀速直线运动，所以物体受到的摩擦力等于物体受到的拉力，即
6N f F == [2]拉力做功
6N 5m 30J W Fs ==⨯=
[3]物体沿水平方向运动，与重力方向垂直，重力不做功，即重力做功0J 。

15．正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5W ，那么，在一天时间内心脏做功 _________J ，这些功可以把一个质量为60kg 的人匀速举高________ m 。

216
解析：216
[1]由W P t
=得，在一天时间内心脏做功 1.5W 3600s 24129600J W Pt ==⨯⨯=
[2]这些功可以把一个质量为60千克的人匀速举高
129600J 216m 60kg 10N/kg
h mg W ===⨯ 16．在相同时间内把同一物体分别沿如图所示的光滑斜面BA 、CA （BA <CA ）匀速推上顶端，所用推力分别为F 1、F 2，功率分别为P 1、P 2，克服重力做的功分别为W 1、W 2，则W 1_____W 2，P 1______P 2。

（选填“>”、“<”或“=”）
＝＝
解析：＝ ＝
[1]无论物体是沿光滑斜面BA 匀速推上顶端，还是沿光滑斜面CA 匀速推上顶端，物体上升的高度相同，所以克服重力做功也就相同，即W 1=W 2。

[2]因为斜面光滑，所以推力做的功等于克服重力做的功，即12F F W W =，又因为是在相同时间内把物体分别推上斜面顶端，由W P t
= 可知，P 1=P 2。

17．建筑工地上的起重机将重物沿竖直方向提起，若不计空气阻力及摩擦力，则货物在匀速上升过程中，动能________，机械能_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

不变变大
解析：不变 变大
[1][2]不计空气阻力及摩擦力，货物在匀速上升过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度增加，则重力势能增加；上升过程中，货物没有形变，则没有弹性势能，机械能为动能和势能的总和，则机械能增加。

18．2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面，实现了人类探测器首次月球背面软着陆。

“嫦娥四号”点火发射，离开地面升空的过程中，动能_____，重力势能______，机械能_____（均选填“变小”、“不变”或“变大”）。

变大变大变大
解析：变大 变大 变大
[1][2][3]“嫦娥四号”点火发射，离开地面升空的过程中，质量不变，速度、高度均变大，则动能变大，重力势能变大，机械能为动能和势能的总和，所以也变大。

19．在进行体育考试的跳绳项目中，某质量为50kg 的同学1min 钟跳绳180次，平均起跳高度为5cm ，则这位同学平均每次跳绳过程中克服重力所做的功为___________J ，克服重力做功的功率为___________W 。

人在离地后上升过程中能量转化情况是_____。

75动能转化为重力势能
解析：75 动能转化为重力势能
[1]每次跳绳过程中克服重力所做的功
W =Gh =mgh =50kg×10N/kg×0.05m=25J
此同学1min 内克服重力所做的总功
W 总=180×25J=4500J
[2]克服重力做功的功率
4500J 75W 60s
W P t ===总 [3]人离地后上升过程中，速度逐渐变小，高度逐渐变大，即动能减小，重力势能增大，所以这个过程是动能转化为重力势能。

20．物块A 静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，如图甲所示，物块A 受到水平拉力F 的作用，拉力F 随时间t 变化关系（如图乙）。

小婷从t =0开始，每隔2s 记录一次物块A 的位置（如图丙）。

在6s~12s 时物块A 受到的摩擦力是_______N ，物块A 的惯性________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；在12s~18s 时拉力F 做功的功率是
_________W 。

不变036
解析：不变 0.36
[1][2]由图丙可知，12s 到18s 物块在相同时间内通过的路程相等，物块做匀速直线运动，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，由图乙可知此时的拉力F =6N ，由二力平衡条件可得，滑动摩擦力
f =F =6N
6～12s 内，物块处于运动状态，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关，由于接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变，所以滑动摩擦力大小不变，即6s ～12s 内物块所受摩擦力仍等于6N ；物块质量不变，惯性不变。

[3]在12s~18s 时拉力F 做功的功率
P =6N 30.12m 18s-12s
W Fs t t ⨯⨯===0.36W 三、解答题
21．我国自行研制的某重型战斗机，它的发动机用2×105N 的推力使飞机在10s 内前进5000m ，求：
(1)这段时间内飞机的平均速度；
(2)推力做功多少?
(3)推力做功功率。

解析：(1)500m s ；(2)9110J ⨯；(3)8110W ⨯
解：(1)飞机的平均速度
5000m =500m s 10s
s v t =
= (2)推力做功 59210N 5000m 110J W Fs ==⨯⨯=⨯
(3)推力做功功率
98110J 110W 10s
W P t ⨯===⨯ 答：(1)这段时间内飞机的平均速度为500m s ；
(2)推力做功为9110J ⨯；
(3)推力做功功率为8110W ⨯。

22．在“新冠肺炎”治疗防控期间，一些智能化的机器设备起到了重要的作用。

如图是一款地面清扫机器人，它可以代替人工去清扫医疗区的垃圾。

已知其质量为3kg ，它与地面的有效接触面积为6cm 2，若该机器人工作时牵引力的功率为5W ，在10s 内沿直线匀速清扫的走廊距离为5m 。

取g =10N/kg ，请通过计算回答：
(1)该机器人静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
(2)该机器人工作时的牵引力在10s 内所做的功是多少？
(3)该机器人在沿直线匀速清扫过程中受到的阻力为多少？
解析：(1) 5×104Pa ；(2) 50J ；(3) 10N
(1)该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力
F =
G =mg =3kg ×10N/kg=30N
对地面的压强
44230N 510Pa 610m F p S -=
==⨯⨯ (2)由W P t
=可得，该机器人在10s 内所做的功 W =Pt =5W ×10s=50J
(3)由W =Fs 可得，该机器人在沿直线匀速清扫过程中的牵引力
50J 10N 5m
W F s === 因该机器人在沿直线匀速清扫过程中处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，在此过程中受到的阻力
f =F =10N
答：(1)该机器人静止在水平地面上时，对地面的压强是5×104Pa ；
(2)该机器人在10s 内所做的功是50J ；
(3)该机器人在沿直线匀速清扫过程中受到的阻力为10N 。

23．疫情阻击战，AI 显身手，机器人送餐、送货也成为现实。

上海擎朗智能公司已向杭州、上海等地的隔离区送去数十台送餐机器人，为隔离区提供三餐等生活必需品的免接触配送服务。

若一个机器人质量为50kg ，与地面接触面积为250cm 2。

（g 取10N/kg ）求：
(1)送餐机器人在水平地面上做匀速直线运动，1min 行走了30m ，则机器人的平均速度是多少km/h ？
(2)机器人静止在水平地面上时，对水平地面的压强为多少？
(3)若机器人匀速行驶时受到的阻力是其重力的0.2倍，求机器人在水平地面上做匀速直线运动时，1min 内所受的牵引力做功及功率各是多少？
解析：（1）1.8km/h ；（2）2×
104Pa ；（3）3000J ；50W (1)机器人的平均速度
30m 160s
s v t =
=⨯=0.5m/s (2)机器人静止在水平地面上时，对水平地面的压力 F =G =mg =50kg×10N/kg=500N
对水平地面的压强
-42500N 25010m
F p S ==⨯=2×104Pa (3)因机器人在水平地面上做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，机器人所受的牵引力
F 牵=f =0.2
G =0.2×500N=100N 1min 内所受的牵引力做的功
W =F 牵s =100N×30m=3000J
做功的功率
3000J =50W 60s
W P t == 答：(1)机器人的平均速度是1.8km/h ；
(2)机器人静止在水平地面上时，对水平地面的压强为2×104Pa ；
(3)机器人在水平地面上做匀速直线运动时，1min 内所受的牵引力做功为3000J ，功率为50W 。

24．如图所示的扫地机器人是通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进。

已知机器人质量为
3.6kg ，圆形身体直径为0.35m ，三个轮子与地面接触的总有效面积为2×10-4m 2，行进中受地面的摩擦力大小恒为10N ，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响。

(g 取10N/kg)求：
(1)扫地机器人清扫工作中对地面的压强；
(2)若扫地机器人以0.5m/s 的速度直线行驶10s ，计算扫地机器人该段时间内牵引力的功率。

解析：(1)1.8×105Pa ；(2)5W
(1)扫地机器人清扫工作中对地面的压力
3.6kg 10N/kg 36N F G mg ===⨯=
扫地机器人清扫工作中对地面的压强
5-4236N 1.810Pa 210m
F p S ===⨯⨯ 扫地机器人清扫工作中对地面的压强是1.8×
105Pa 。

(2)由于扫地机器人做匀速直线运动，所以扫地机器人受到的阻力与牵引力是一对平衡力，即
10N F f ==
则扫地机器人在该段时间内牵引力的功率
10N 0.5m/s 5W P Fv ==⨯=
扫地机器人该段时间内牵引力的功率是5W 。

答：(1)扫地机器人清扫工作中对地面的压强为51.810Pa ⨯；(2)扫地机器人该段时间内牵引力的功率为5W 。

25．一辆汽车以108km/h 的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5min ，汽车的质量为
1.6t ，行驶时所受阻力为车重的0.05倍。

求：
(1)汽车受到的牵引力；
(2)汽车发动机的功率；
(3)重力做的功。

解析：(1) 3000N ；(2) 46.410W ⨯；(3) 0
(1) 汽车做匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力为
30.20.20.2 1.610kg 10N/kg=3200N F f G mg ====⨯⨯⨯
(2) 汽车的功率
43200N 20m/s=6.410W W Fs P Fv t t
====⨯⨯ (3)汽车在重力的方向上没有移动距离，不做功。

答：(1)汽车受到的牵引力为3000N ；
(2)汽车发动机的功率为46.410W ⨯；
(3)重力做的功为0。

26．我国自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。

在一次测试中，汽车在平直路面上受到2000N 的牵引力，5min 内匀速直线行驶了9000m ，该车的质量是1.6t 。

求
(1)汽车受到的阻力；
(2)汽车受到的重力；
(3)汽车5min 内所做的功。

解析：(1)2000N ；(2)1.6×104N ；(3)1.8×107J
(1)因为汽车做匀速直线运动，根据二力平衡知识，汽车受到的阻力
f =F 牵=2000N
(2)汽车的质量
m =1.6t=1.6×103kg
汽车受到的重力
G =mg =1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
(3)汽车5min 内所做的功
W =Fs =2000N×9000m=1.8×107J
答：(1)汽车受到的阻力是2000N ；
(2)汽车受到的重力是1.6×104N ；
(3)汽车5min 内所做的功是1.8×107J 。

27．无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍交通管理等领域，如图为某型号无人机，整机质量2kg ，停放时与水平地面总接触面积为0.002m 2，摄像机拍摄速度11000帧/秒。

在轿车限速100km/h 的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测（g 取10N/kg ）。

求：
(1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压强；
(2)无人机竖直向下50m 的过程中重力做了多少功？
(3)无人机在某轿车通行0.6m 的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。

解析：(1) 1×104Pa ；(2) 1000J ；(3) 该轿车超速
(1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压力
2kg 10N kg 20N F G mg ===⨯=
对地面产生的压强
4220N 110Pa 0.002m
F p S =
==⨯ (2)无人机竖直向下50m 的过程中重力做功 20N 50m 1000J W Gh ==⨯=
(3)无人机拍摄220帧所需时间
2200.02s 11000/t ==帧帧秒
由题意知，轿车通行0．6m 的时间与无人机拍摄220帧所用时间一样。

所以该轿车的速度
0.6m 30m /s 0.02s
s v t === 因为30m/s 合108km/h ，大于100km/h ，所以，该轿车超速。

答：(1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压强为1×104Pa ；
(2)无人机竖直向下50m 的过程中重力做功1000J ；
(3)轿车的速度为108km/h ，轿车超速了。

28．2020年2月2日，10天速成的武汉火神山医院正式交付，再一次让世界看到了“赛跑的中国速度”，建设者们和医护人员一样都是勇敢的“逆行者”。

如图所示，工地上的卡车装载完成后总质量为8t ，车轮与地面总的接触面积为0.4m 2。

当卡车在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为其重力的0.2倍，卡车功率为96kW ，当装载完成后，请计算：
(1)卡车在水平地面静止时，对地面的压强是多少？
(2)卡车匀速直线行驶100s 时，牵引力做了多少功？
(3)卡车匀速直线行驶100s 时，卡车通过的距离有多长？
解析：(1)5210Pa ⨯；(2)69.610J ⨯；(3)600m
(1)车对水平地面的压力为
34810kg 10N kg 810N F G mg ===⨯⨯=⨯
车对地面的压强为
452810N 210Pa 0.4m
F p S ⨯===⨯ (2)牵引力做的功为
369610W 1009.610J W Pt s ==⨯⨯=⨯
(3)因车匀速行驶，则车处于平衡状态，由二力平衡条件知
340.20.20.2810kg 10N kg 1.610N F f G mg '====⨯⨯⨯=⨯
由P Fv =可得，车匀速运动时的速度为
349610W 6m s 1.610N
P v F ⨯==='⨯ 卡车匀速直线行驶100s 时，卡车通过的距离
6m s 100s 600m s vt ==⨯=
答：(1)卡车在水平地面静止时，对地面的压强是5210Pa ⨯；
(2)卡车匀速直线行驶100s 时，牵引力做69.610J ⨯；
(3)卡车匀速直线行驶100s 时，卡车通过的距离有600m 。