第3节 能量转化的量度（功和功率）专题练习（含答案）

浙江省舟山市2023-2024学年九年级第三章功和功率
1．非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水。如图所示，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，行走过程中她对满桶水做功最多的是（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为500g的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为100g的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（　　）
A．木块匀速运动的过程中，木块与钩码的机械能总量不变
B．木块匀速运动的过程中，受到的滑动摩擦力是5 N
C．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小
D．钩码触地后木块继续滑动，拉力对物体做功
3．小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙，丙、丁四个点，这四位同学做功功率大小关系正确的是（　　）
A．甲>乙=丙>丁 B．甲=乙>丙=丁 C．甲=丙>乙=丁 D．甲>乙>丙>丁
4．物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙、丙所示的匀速直线运动，已知运动的速度。则下列判断正确的是（　　）
A．若三个物体移动了相等的距离，则乙图中物体A增加的机械能最多
B．在相同的时间里，丙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功最多
C．乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大
D．甲、乙、丙三图中物体A的机械能均增加
5．如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在。点，另一端系住运动员，运动员从o点自由下落，a点处弹性绳自然伸直，c点是运动员到达的最低点，最后静止时运动员停在b点，运动过程中忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．从a至c运动员一直在克服重力做功
B．在下落过程中，运动员经过b点时受到的是平衡力
C．从o至a运动员机械能不守恒，从a至c运动员机械能守恒
D．从o至a运动员速度增大，从a至c运动员速度减小
6．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法错误的是（　　）
A．该物体在6～9s内F做功的功率是8W B．该物体在3～6s内受到的力不是平衡力
C．该物体在3～6s内受到的摩擦力为6N D．在0～3s内F没有做功
7．一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（　　）
A．重力势能变化量不相同 B．获得的动能相同
C．在食用油中重力做功慢 D．机械能不变
8．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO=LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（　　）
A．W1>W2 B．W1f2 D．f19．如图所示，木棒AB放在截面半径为的圆柱体上且木棒保持水平，用水平力推木棒的A端，圆柱体在水平地面上匀速向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象，当把圆柱体恰好推动一圈时，推力做的功是（ ）。
A． B． C． D．
10．如下图所示，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能保持不变
B．木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受的重力都不做功
C．木块匀速运动的过程中，木块的机械能越来越大
D．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为
11．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面，一小球由A点以一定的速度v沿轨道滚下，经另一侧与A等高点B后到达最高点C。下列分析正确的是（　　）
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A点的惯性比在C点的惯性大
C．小球在A点的动能比在B点的动能大
D．小球在A具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
12．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，物体克服摩擦力所做的功为（　　）
A．10J B．30J C．50J D．80J
13．小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处，如图甲，经过A处4秒后在B处遇到方方，方方迅速取下小箱子，1秒后在C处小科调整了推力，继续将大箱子推到D处才撤去推力，AD段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子质量为20千克，小箱子质量为5千克。分析整个过程，下列说法正确的是（ ）
A．AB段小科推力做功为5000焦
B．CD段小科推力做功的功率为60瓦
C．BC段大箱子受到的摩擦力从50牛逐渐减小到40牛
D．无法比较小科在BC段与AB、CD段推力做功的功率大小
14．一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下，缓缓地竖直向上运动（不考虑空气的阻力和钢索重力），货物运动的路程和时间s-t图像如图所示，根据图像下列判断正确的是（ ）
A．时钢索的拉力大小大于时钢索的拉力大小
B．货物竖直向上运动时，时的速度小于时的速度
C．0至内钢索拉力做的功等于至内钢索拉力做的功
D．0至内钢索拉力的功率大于至内钢索拉力的功率
15．用弹簧测力计沿竖直方向两次拉着同一物体向上运动t1、t2时间（忽略空气阻力），如图所示的图线①、②分别表示这两次运动情况。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，拉力所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（　　）
A．F1=F2　　W1=W2 B．F1=F2　　W1>W2 C．F1>F2　　W1>W2 D．F116．如图，AB、AC、AD为三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球M从A点分别沿三个面自由滑下，撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上，物块在粗糙程度相同的同一水平面上移动相同距离停下，则（ ）
A．物块克服阻力做功一样多
B．小球M对B点的动能最大
C．物块克服阻力做功C点最大
D．小球M对D点的动能最小
17．如图所示，用5牛的水平推力推着重为20牛的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了20焦的功，则在这一过程中（　　）
A．物体一定运动了1米 B．物体一定运动了4米
C．重力做的功一定为20焦 D．物体一定受到5牛的摩擦力
18．一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片，如图。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动，通过ab、bc和cd的时间间隔均为0.6s，空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程，下列分析中正确的是（　　）
A．运动员下落过程中速度的大小保持不变
B．运动员所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C．运动员所受的重力在ab段做功功率比在cd段做功功率小
D．运动员在下落过程中减少的重力势能全部转化为动能
19．如图所示，有一长方体实心铁块沉在粗糙的水池底部，某工程队利用汽车将铁块从水中竖直打捞上来。若汽车以恒定速度v向右行驶，则铁块从池底升至水面上方一定高度的过程中，绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图像是（　　）
A．B．C．D．
20．如图所示，AC>BC， 把同一物体分别沿光滑斜面 AC、BC 以相同的速度匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则（　　）
A．F1P2
21．2022年金华市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（　　）
A．排球被墙壁反弹回来的瞬间，受力平衡
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．排球撞击墙壁到反弹回来的过程中，排球的机械能一直在减小
D．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
22．如图绳子通过一个定滑轮悬挂一个重100N的物体，一人拉着绳端从A向B走过6m用了5s，物体被匀速提高2m，若不计绳与滑轮的摩擦和绳重，则下列说法正确的是（　　）
A．人拉绳子做功为200J，平均功率为40W
B．人的拉力不知无法求出拉力做的功和功率
C．拉力做功为600J，功率为120W
D．拉力大于100N，功率为120W
23．物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（　　）
A．该物块在CD段的惯性比AB段大B．该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C．拉力F在AB段所做的功为20J D．拉力F在CD段做功的功率为10W
24．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其s﹣t关系如图所示，下列正确的是（　　）
A．物体20s时的速度大于8s时的速度
B．0～12s物体所受的拉力大于12s～24s物体所受的拉力
C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功
D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率
25．如图，物块在水平拉力F （大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动，其中sAB =sCD= 10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（　　）
A．轨道CD段比轨道AB段表面光滑
B．拉力F在CD段做功的功率为10W
C．拉力F在AB段所做的功为20J
D．忽略空气阻力时，该物块通过AB段和CD段过程中转化为的热能之比为2∶5
26．甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上，在大小为6牛的水平推力F作用下，向右做速度为5米/秒的匀速直线运动，如图所示（忽略空气阻力）。下列叙述中，错误的是（　　）
A．甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用
B．甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛
C．当F的大小为6牛时，做功的功率为30瓦
D．当F的大小为10牛时，甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动
27．如图所示，塔式起重机下挂着重物，在下列三种情形中：
①重物静止不动；②重物匀速向上运动；③重物沿水平方向匀速移动。
下列关于钢索拉力对重物做功的判断及其原因的分析，正确的是（　　）
A．只有情形①③做了功，因为重物能量发生了变化
B．只有情形②做了功，因为重物能量发生了变化
C．只有情形①③做了功，因为起重机消耗了能量
D．只有情形②做了功，因为起重机消耗了能量
28．在甲、乙两图中，甲图地面粗糙，乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小都为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（　　）
A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D．条件不足，无法比较
29．如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（　　）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球通过M、N两点时的速度大小相等
D．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
30．如图是我国拥有完全知识产权的第三代核电机组——华龙一号3号机组的内穹顶吊装过程。分为上升、平移、下降三个阶段。下列能表示上升和平移两个阶段中吊车拉力对穹顶做功量（用斜影表示）的是（　　）

A． B．
C． D．
31．如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度随时间变化的图象如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A．0-1s内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力
B．1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为4N
C．2s-3s内人对木箱的推力做功为6J
D．如果3s后人停止用力，木箱将做匀速直线运动
第II卷（非选择题）
二、填空题
32．科学课上，喜欢动手的小桐帮助老师搬运实验器材，器材所受的重力为150N，底面积为150cm ，距离讲台的水平距离OM=1.2m，距离讲台面的竖直高度ON=0.8m，如图所示。小桐先用30N的水平推力将器材匀速推到O点，再将器材匀速搬到桌面。
（1）在M点时，器材对地面的压强为 Pa；
（2）在MO段，器材受到的摩擦力为 N；
（3）整个过程，小桐对器材做的功为 J。
33．在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为，在一段平直的高速公路上匀速行驶3km，用时2min，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120km/h。
（1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的 （填选项）过大，减少车祸发生时的危害；
A．惯性 B．动能 C．势能 D．摩擦力
（2）通过计算判断该房车在此路段是否超速；
（3）计算在这3km路程内房车牵引力所做的功。( )
34．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动。如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则从3s至5s内，推力对木块所做的功 J，从0s至1s内，推力对木块所做的功的功率为 W。
35．如图所示，粗糙程度相同的水平面上的A点静止放置着一个质量为2千克的物体。在水平向右的拉力的作用下物体运动到了B点，然后突然减小（此时的力记为），并继续拉着物体匀速运动到了C点。到C点后，立即撤去，并给物体施加一个水平向左的拉力，直至物体静止在D点。其中，，，且米。请你回答下面的问题：
（1）AB段对物体所做的功 。
（2）物体在AB段受到摩擦力 （填大于、小于、等于）CD段受到的摩擦力。
（3） 。
36．动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。动车组是由至少两节机车或带动力的车厢（动力车）和若干节不带动力的车厢（拖车）所组成的列车。假设每节车厢的总质量均为。其中第一节和最后一节带动力，它们的额定功率分别为和，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍。
（1）若动车组只开动了某一节的动力，动车组行驶时的速度v（m/s）与它所受的牵引力F（N）之间的关系如图所示（即保持额定功率不变），则这列动车组动力来自 。（选填“第一节”或“最后一节”）
（2）有一动车组共由8节车厢连接而成，30min内沿平直轨道匀速行驶了90km，求动力车牵引力做的功和它的实际功率？
（3）若动车组以恒定的功率（同时开动第一、最后一节的动力）沿平直轨道行驶，如果限定动车组的速度不超过80m/s，那么动车组至少由几节车厢组成？
37．如图所示，物体静置于水平地面的A点处，水平地面粗糙程度相同。现用恒定的水平拉力F将物体由A点拉至B点，使之到达B点时速度为v，两点间距离为。在B点处撤去水平拉力F，物体继续向前运动一段距离后停于C点，两点间距离为。物体从A点运动到B点的过程中，水平拉力F做的功为 ；物体从B点运动到C点的过程中，受到水平地面的摩擦力为 ，能量的转化情况是 。
38．小科骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s，图甲是速度v随时间t变化的关系图像，小科在t=7s时刚好到达这段路程的中点，图乙是动力F随时间t变化的关系图像，在7～12s内，克服阻力做功是 J，在0～7s内受到的摩擦力是 N，这段时间内的平均速度是 m/s（保留小数点后两位）。
39．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F将物体从A拉到O，物体到达O点时马上改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO=LOB，用频闪相机每隔相同时间拍下物体的位置（用虚线框表示） ，若拉力F1在AO段所做的功为W1，消耗的功率为P1，拉力F2在OB段所做的功为W2，消耗的功率为P2，则W1 W2，P1 P2（均填“>”“<”或“="）
40．如图甲所示为水火箭制作项目化活动，在可乐瓶中装入适量的水，再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后配置上火箭顶端的整流罩，将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭竖直向上飞起。
（1）瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为 ；
（2）若水火箭发射前的总质量为2千克，则当水火箭竖直上升至10米高时，水火箭克服自身重力做功将 200焦（选填“等于”、“大于”或“小于”）；
（3）图乙为水火箭发射后的速度时间图像，则t1、t2.、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻有 。
41．如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点；D点恰为AB的中点。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向 ；
（2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是 ；
（3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是 。
42．电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示，其中匀速上升过程所需时间为40秒。求匀速上升过程中拉力做的功为 焦；匀速上升过程中拉力做功的功率为 瓦。
43．小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处，如图甲。经过A处4秒后在B处遇到小方，小方迅速取下小箱子，1秒后在C处小科调整了推力，继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子质量为20千克，小箱子质量为5千克。BC段大箱子受到的摩擦力大小为 N，CD段小科推力所做的功为 J。
44．某酒店购买了18箱总质量为180千克的龙泉青瓷产品。酒店工作人员要把这批青瓷产品搬运到4楼展厅，已知每层楼高3米，在不考虑工作人员克服自身重力做功时，该工作人员需要做功 焦；该工作人员身体可以提供的功率P与搬运物体的质量m关系如图所示，不考虑他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，他搬运完这批青瓷产品的最短时间为 秒。（计算结果精确到0.1）
45．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为 。
46．如图甲所示是某种升降电梯的简化横型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为800千克。某次电梯搭载一位质量为60千克的乘客上楼，电梯上升的速度与时间关系及电动机输出功率与时间关系如图乙所示（钢丝绳重力及摩擦忽略不计）。
（1）当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为300厘米2，则乘客对轿厢的压强为 帕。
（2）该电梯的配重为 牛。
47．水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F、t和v、t的关系如图所示。则第3秒时，物体所受的摩擦力大小为 ，第4秒末到第6秒末，推力F的功率大小为 。
48．如图甲所示，有一半径为R的光滑的圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G的物体从斜面顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s1。图乙中有一个半径为R的粗糙的1/4圆弧槽与和图甲中同样粗糙的水平面相连接，将图甲中重为G的物体也从图乙中斜槽顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s2。
（1）甲图中重力对物体做的功W= 。（用题中的字母表示）
（2）甲图中，物体从顶端滑下到静止，此过程中物体的机械能最终转化为 。
（3）乙图中物体在水平面上的摩擦力f为 。（用题中的字母表示）
49．我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥、打药等，铭牌上的部分参数如下表所示。
整机型号 N420
最大起飞质量
药箱额定容量
作业速度
完成下列问题：
（1）这款无人机以的作业速度共水平飞行，需要多少小时
（2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米
（3）若这款无人机以最大起飞质量、速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦
50．筒车是一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）
（1）若筒车质量为100kg，与地面的接触面积1m ，枯水季节时，筒车对地面的压强多少；
（2）若该筒车工作旋转一周，对进入接水槽的水所做的功为多少；
（3）若流水对筒车所做的功转化效率为80%．则流水冲击筒车的功率为多少。

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参考答案：
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 C C A C B C C B D D C B B D A
题号 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 A B C D B C A D C B D B B D A
题号 31
答案 B
二、填空题
32． 30 156
33．B 没有超速
34．120 0
35．40 等于 3
36．第一节 10节
37．Fs1 动能转化为内能
38．900 30 4.29
39．< <
40．物体间力的作用是相互的或力能改变物体的运动状态 小于 t1
41．左 动能转化为重力势能 3mgh
42．8×105 2×104
43． 80 600
44．16200 231.4
45．mgH 2h-H
46．20000 6600
47．2N 8W
48．GR 内能
49．（1）0.2h；（2）0.08m2；（3）672W
50．（1）103Pa ；（2）1920J ；（3）40W
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