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2023年新课标下中考物理一轮单元复习讲练考（全国通用）
第十一单元 功和机械能
专题33 功和机械能单元核心素养考试达标试卷
（答题时间90分钟，试卷满分100分）
一、选择题（本道大题有10小题，每小题3分，共30分）
1. （2022齐齐哈尔）如图所示，人沿水平方向推水平地面上的箱子，但没有推动。下列说法正确的是（
）
A. 人对箱子的推力没有做功
B. 箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C. 箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是相互作用力
D. 人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
【答案】A
【解析】A．做功的两个必要因素：有力作用在物体上和物体在这的力的方向上移动了一段距离。人对箱
子施加了力，但箱子没有在力的方向上通过距离，可知人的推力没有做功，故A正确；
B．箱子对地面的压力作用在地面上，地面对箱子的支持力作用在箱子上，这两个力不作用在同一物体上，
大小相等方向相反是一对相互作用力，故B错误；
C．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力，作用在同一物体上，大小相同，方向相反是一对平衡力，故
C错误；
D．人沿水平方向推水平地面上的箱子，但没有推动，处于平衡状态。人对箱子的推力与地面对箱子的摩
擦力是一对平衡力，所以人对箱子的推力等于地面对箱子的摩擦力，故D错误。故选A。
2. （2022湖北荆州）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，
把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（ ）
A. 用斜面可以省力也可以省功
B. 匀速推动重物的速度越大，推力越大
C. 匀速推动重物的速度越大，推力做功越多D. 匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大
【答案】D
【解析】A．根据斜面的工作特点和功的原理可知，用斜面提高物体可以省力，但不能省功，故A错误；
B．沿斜面匀速推动物体时，物体在竖直向的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜向下的摩擦力和沿
着斜面向上的推力作用下于平衡状态，因此推力大小只与物体的重力斜面的支持力和摩擦力有关，与物体
速度无关，故B错误；
C．由W=Fs可知，推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关，与物体的速度关，故C错误；
D．由P=Fv可知，推力功率与物体的移动速度有关，在推力一定时速度越大，推力的功率越大，故D正
确。故选D。
3. （2022北京）图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在
一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是
（ ）
A. 返回舱的动能不变 B. 返回舱的重力势能不变
C. 返回舱的机械能不变 D. 返回舱所受重力不做功
【答案】A
【解析】A．因为返回舱是匀速运动，且质量未改变，所以返回舱的动能不变，故A正确；
B．返回舱的质量未变，但其高度在不断减小，所以返回舱的重力势能变小，故B错误；
C．机械能等于动能和势能之和，动能不变，势能减小，所以机械能减小，故C错误；
D．重力竖直向下，返回舱在重力的方向上移动了距离，所以返回舱所受重力做功，故D错误。
故选A。
4. （2022海南）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在减速下
降过程中（ ）A. 动能增加 B. 重力势能增加 C. 机械能增加 D. 机械能减少
【答案】D
【解析】返回舱在减速下降的过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变小，动能变小，所以
机械能减小，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
5. （2022黑龙江牡丹江）如图所示的情景中，属于动能转化为重力势能的是（ ）
A. 热气球匀速下降 B. 拉弓射箭 C. 渔网散开落下 D. 滑板车滑上坡顶
【答案】D
【解析】A．热气球匀速下降，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，所以不 是动
能转化为重力势能，故A不符合题意；
B．拉弓射箭时，弓的弹性形变程度逐渐减小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大，弹性势能
转化为动能，故B不符合题意；
C．渔网散开落下，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，
故C不符合题意；
D．滑板车滑上坡顶，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，
故D符合题意。故选D。
6.直升飞机以1m/s的速度竖直匀速降落，下列有关说法中（ ）
①直升飞机受到的升力与重力大小相等
②直升飞机的机械能减小
③直升飞机的升力小于重力
④直升飞机的机械能不变A. 只有①④正确 B. 只有①②正确 C. 只有②③正确 D. 只有③④正确
【答案】B
【解析】①直升飞机匀速降落，处于平衡状态，受到重力和升力是平衡力，所以受到的升力与重力大小相
等，说法正确；
②直升飞机匀速降落，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，直升飞机的机械能减
小，说法正确；
③由①可知直升飞机的升力等于重力，说法错误；
④由②可知直升飞机 的机械能减小，说法错误。
7.2020年6月17日15时19分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将高分九号03星
送入预定轨道，发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 动能增大，势能减小 B. 动能不变，势能增大
C. 动能增大，势能增大 D. 动能减小，势能增大
【答案】C
【解析】火箭加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大。
8.滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的前一部分是水平的，跑道尾段向上翘起。如图所
示，飞行员驾驶舰载机从图示位置由静止开始一直加速直至离舰的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 飞行员的动能先增加后减少 B. 飞行员的机械能一直减少
C. 飞行员的机械能一直增加 D. 飞行员的机械能先不变后增加
【答案】C
【解析】飞行员一直加速直至离舰的过程中，飞机跑道的前一部分是水平的，飞行员重力势能不变，速度
增大，质量不变，动能增大，机械能增大。跑道尾段向上翘起，质量不变，速度增大，高度增高，所以飞
行员的动能增大，重力势能增大，机械能增大。9.如图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定。右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的
位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位
置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 小球的动能不断增加
B. 弹簧的弹性势能不断减少
C. 小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D. 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
【答案】 D
【解析】由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态；
小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，小球所受弹力方向向右、
速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，
小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；小球从 O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，
弹性势能变大，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；
则小球从A位置运动到B位置的过程中：
A.小球的动能先增加后减少，A不符合题意；
B.弹簧的弹性势能先减少后增大，B不符合题意；
C.小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，C不符合题意；
D.水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任
一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，D符合题意。
10．参加今年邵阳市初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了，考室还在四楼呀!一口气从一
楼跑到四楼考室，所用时间为30秒。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（ ）
A．1.5W B．15W C．150W D．1500W
【答案】C
【解析】估测一下自身的体重和三层楼的高度，结合所用时间为30秒，利用功率的公式P
可计算。
王小鹏同学的体重约为500N，一层楼高约为3m，从一楼跑到四楼上升了三层楼的高度约9m，所用时间为
30s；则克服自己重力做功的功率约为：P=150W。二、填空题（每空1分，共24分）
1. （2022江苏连云港）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是 ，
如果机器人在水平路面上以 的速度沿直线匀速运动 ，它所受到的阻力为 。机器人的重力
做功______ ，牵引力对机器人做功______ 。
【答案】 0 3000
【解析】重力 的方向是竖直向下的，机器人在水平路面上运动，没有在重力的方向上通过一定的距离，重
力没有做功，即重力做功为零。
机器人匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力
F=f=60N
牵引力对机器人做功
W=Fs=60N×50m=3000J
2. （2022广西贺州）用50N的水平力推物体向前移动2m，用时4s；推力对物体所做的功为______J，推
力做功的功率为______W。
【答案】 100 25
【解析】推力对物体所做的功为
推力做功的功率为
3. （2022黑龙江牡鸡）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变
化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推
力的功率是________W，8s-10s内木箱受到的摩擦力是________N（忽略空气阻力）。
【答案】 150 150
【解析】（1）由图可知，在 4~8s内，推力F=150N；由图可知这段时间内木箱做匀速直线运动，且
v=1m/s，则推力做工的功率为由图可知，在4~8s内，木箱做匀速直线运动，忽略空气阻力，木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大
小相等，则木箱受到的摩擦力
f=F=150N
由图可知，木箱在8s~10s内做减速运动，由于压力大小，接触面粗糙程度不变，则木箱受到滑动摩擦力大
小不变，还是150N。
4. （2022吉林省）高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中，运动员的动能______，以滑雪板为参照物，
运动员的鞋是______的。
【答案】 变大 静止
【解析】高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中，运动员的质量不变，速度变大，故动能变大。以滑雪板
为参照物，运动员的鞋相对于滑雪板的位置没有发生变化，故运动员的鞋是静止的。
5. （2022江苏徐州）“引体向上”是我市体育中考今年新增的可选项目之一。在做引体向上时，如果身
体匀速竖直上升，则所受的拉力_______重力（选填“大于”“小于”或“等于”）；上升过程中，身体
的重力势能______（选填“变大”“变小”或“不变”）。选考这个项目有优势的身体条件是_______
（写出一点）。
【答案】 等于 变大 体重小或者双臂有力量
【解析】身体匀速竖直上升，所受的重力与拉力平衡，大小相等，所以所受的拉力等于重力。
上升过程中，质量不变，高度变大，所以身体的重力势能变大。
在“引体向上”项目中，需克服自身重力做功，所以自身重力越小，克服重力做的功越少，所以选考这个
项目有优势的身体条件是体重小，双臂有力量。
6. （2022江苏扬州）2021年12月28日，扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶
信息列于表中，他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶，
其动能___________，机械能___________。
行驶里程 行驶时间 油耗
不走快速路 9.1km 30min 9.0L/100km
走快速路 14.0km 20min 5.5L/100km
【答案】 汽油 减小 减小
【解析】不走快速路的油耗为走快速路的油耗为
故开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省汽油。
汽车下高架时减速行驶，速度变小，质量不变，故动能变小。
下高架，高度减小，则重力势能减小，动能也减小，故汽车的机械能减小。
7. （2022湖北武汉）如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。运动员从跳台顶部沿助滑道加速
滑下时，运动员的_______转化为______。（填“动能”或“重力势能”）在“雪如意”的一侧，运行角
度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5m/s，电梯从最低点运行到最高点的路程是259m。所需时间是
_______s。
【答案】 重力势能 动能 103.6
【解析】运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，高度慢慢变小，重力势能减小，速度越变越大，动能变
大，故能量的转化为重力势能转化为动能。
所需时间是
8.（2021长春）某校举行足球比赛。在赛场上，球员用力将足球从地面踢向空中，说明力可以改变物体的
______；足球加速下落过程中，重力势能转化为______和内能。
【答案】 运动状态 动能
【解析】足球被踢出后，足球的运动方向和速度都发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。
足球加速下落过程中，质量不变，高度减小，速度增加，重力势能减少，动能增加，部分重力势能转化为
动能，与空气摩擦，内能增加，部分重力势能转化为内能。
9. （2021江苏泰州）2021年5月29日，搭载着天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭，在我国文昌
航天发射场成功升空，在火箭发射升空过程中，火箭的动能将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若以地面为参照物，该火箭是________的。
【答案】 变大 运动
【解析】火箭发射升空的过程中，加速向上运动，速度变大，所以动能增大。
若以地面为参照物，该火箭位置改变，是运动的。
10.如图所示是蹦床运动，当运动员从高处下落过程中 能转化为动能，运动员与蹦床面接触的瞬
时 能最大；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的 势能。
【答案】重力势；动；弹性。
【解析】当运动员从高处下落过程中，质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度减小，重力势能
减小；该过程中重力势能转化为动能；当运动员与蹦床面接触的瞬时动能最大；与蹦床接触后，床面发生
弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的弹性势能。
三、简答题（4分）
1.（2021贵州黔东南州）如图所示为课本中的插图，图中工人用叉车将货物从一个地方搬运到另一个地方
或把货物从地面提升到某一高度。请你结合叉车的部位和工作情景找出两个与物理知识相关的问题，并做
出简要的回答，不得与示例重复。
示例：
问题：为什么叉车能把货物提起？
回答：力可以改变物体的运动状态。
（1）问题：______；回答：______。
（2）问题：______；回答：______。
【答案】 （1）叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗； 做功了，有力作用在物体
上，在力的方向上且移动了距离（2）货物的重力势能增加了吗；增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加
【解析】（1）对物体做功的两个必要因素一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动距离。工人用
叉车把货物从地面提升到某一高度，物体受到力的作用，物体也移动了距离，所以提出的问题是：叉车把
货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗？回答：做功了，有力作用在物体上，在力的方向上且
移动了距离。
（2）重力势能的大小与质量和高度有关。把货物从地面提升到某一高度，所以提出的问题:货物的重力势
能增加了吗？回答：增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加。
四、实验探究题（共18分）
1. （7分）（2022甘肃金昌）如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量m ＜m ，悬线与竖直方向
A B
之间的夹角θ＜θ。
1 2
（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，
这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 ______无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，
当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离
后停止，本实验中通过比较 ______反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 ______（选填
“控制变量法”或“转换法”）；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与
______有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 ______直线运动（选填“减速”、“匀速”
或”“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，
分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 ______（选填“相等”或“不相等”），
该方案 ______（选填“正确”或“错误”）。
的
【答案】（1）质量 （2）木块移动 距离 转换法 （3）速度 （4）匀速 （5）相同 错误
【解析】（1）图甲、乙中，小球A、B的质量不同，但从相同的高度同时由静止释放，它们并排摆动且始
终相对静止，同时到达竖直位置，说明两个小球在任一时刻速度相同，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。
（2）小球与木块碰撞，小球动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，所以通过比较木块移
动的距离可以比较小球撞击木块C前的动能大小；通过木块移动的距离比较小球动能的大小，这种研究方
法叫转换法。
（3）因为θ＜θ，所以图丙中小球比图乙中小球释放时的高度更高，小球摆动到竖直位置时的速度更大，
1 2
把木块撞得更远，说明小球的动能大小与速度有关。
（4）若水平面绝对光滑，木块在水平方向不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，木块C被撞击后，它
将做匀速直线运动。
（5）将同一根弹簧压缩相同的程度，弹簧具有相同的弹性势能，弹出小球，弹簧的弹性势能转化为小球
的动能，那么不同质量的小球获得的动能也相等；因为动能大小与质量和速度有关，不同质量的小球的动
能相同，小球的速度也不同，这里有两个变量，所以该方案是错误的。
2. （5分）（2022广西玉林）如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度
为 的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离 后停下。先后完成甲、乙、
丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过________（选填“高度 ”或“距离 ”）大小来反
映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越________；
（3）分析比较________两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高________；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将________（选填“增大”、“不变”或
“减小”）。
【答案】（1）距离s （2）大 （3）甲、丙 （4）速度 （5）减小【解析】（1）小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离 s的大小来反映的，小木块移
动距离越大，说明小钢球的动能越大。
（2）分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球
释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速
度越大，动能越大。
（3）探究动能大小与质量的关系，保持速度相同，钢球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得出
物体的动能与质量的关系。
（4）图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低。
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。
3.（6分）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿
朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙
子的深度。
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。
实验 铁块质量 铁块距桌面高度 桌腿进入沙子
序号 m/g H/cm 的深度h/cm
① 20 20 1.9
② 20 30 2.9
③ 20 40 3.8
④ 30 20 2.9
⑤ 40 20 4.1
（1）实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小；（2）为了验证猜想一，需选择表中______（填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：______。
【答案】桌腿进入沙子的深度 ①④⑤ 质量相同的物体，高度越大，重力势能越大
【解析】（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小
的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大；
（2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质
量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；
故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。
（3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的
物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。
五、计算题（共24分）
1.（6分） （2022广东）图中某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2。
在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（取
g=10N/kg）
（1）机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功。
【答案】（1） ；（2）40N；（3）1200J
【解析】（1）机器人的重力
机器人对水平地面的压强
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时，受平衡力，牵引力等于阻力，则牵引力（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s移动的距离
此过程中牵引力做的功
答：（1）机器人对水平地面的压强是 ；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功是1200J。
2.（6分）如图所示，一款新型无人驾驶电动汽车，总质量为1.5×103kg，在性能测试中，沿平直的公路
匀速行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：
(1)汽车匀速行驶的速度；
(2)汽车受到的牵引力；
(3)此过程中汽车牵引力所做的功。
【答案】(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J
【解析】(1)汽车行驶的路程
汽车行驶的时间
汽车匀速行驶的速度
(2)由于汽车匀速行驶，所以汽车受到的牵引力等于阻力(3)此过程中汽车牵引力做功
3. （12分）（2022黑龙江牡鸡）如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为1t的货物匀速提高
1.5m用时5s。试求：
（1）货物上升的速度是多少?
的
（2）货物所受到 重力是多少?
（3）叉车提升货物时对货物所做的功是多少?
（4）叉车提升货物的功率是多少?
【答案】（1）0.3m/s；（2）104N；（3）1.5×104J；（4）3×103W
【解析】（1）货物上升的速度
（2）货物所受的重力
G=mg=1000kg×10N/kg=104N
（3）叉车提升货物时对货物所做的功
W=Fs=104N×1.5m=1.5×104J
（4）叉车提升货物的功率
