2024届中考物理专题训练(人教版)：专题08 《功和机械能》综合【五大题型】（解析版）.docxVIP

专题08《\o第11章功和机械能功和机械能》综合压轴培优题型训练【五大题型】

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【题型1】 1

【题型2】 10

【题型3影响动能大小因素的探究】 17

【题型4影响势能大小因素的探究】 24

【题型5机械能转化及守恒条件】 32

压轴题型训练

压轴题型训练

【题型1】

1．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体。重物上升1m，不计摩擦，则该同学所用拉力F所做的功可能值是（）

A．40J B．50J C．60J D．62J

【答案】D

【分析】根据W＝Gh可求出克服物体的重力和动滑轮的重力所做的功，根据功的原理：使用任何机械都不能省功，所以拉力F所做的功至少等于克服物体的重力和动滑轮的重力所做的功，不计摩擦，由于还存在绳子的重力，据此分析该同学所用拉力F所做的功可能值。

【解答】解：把重物提升1m，克服物体的重力和动滑轮的重力所做的功W＝G总h＝（50N+10N）×1m＝60J，

根据功的原理可知，该同学所用拉力F所做的功至少等于60J，不计摩擦，由于还存在绳子的重力，故拉力做功要大于60J，故D正确，ABC错误。

故选D。

2．如图所示，水平桌面上有一底面积为200cm2，重为5N的足够深的圆柱形容器，里面装有15cm深的水。现有一轻质弹簧，下端固定着边长为10cm的正方体物块A，其下表面正好与水面相平，此时弹簧伸长了8cm。已知弹簧的弹力变化1N，弹簧的形变量改变1cm，且弹簧只能沿竖直方向移动，不考虑物块A吸水。下列说法正确的是（）

A．物块A的重力为4N

B．物块A的密度为0.6g/cm3

C．若向容器内缓慢加入2400cm3的水，此时容器对桌面的压强为2950Pa

D．若向容器内缓慢加入2400cm3的水，物块A克服重力做功为0.64J

【答案】D

【分析】（1）正方体物块A下表面正好与水面相平时，弹簧受到的拉力和物体A的重力相等，根据题意计算出弹簧受到的弹力即为物体的重力；

（2）根据G＝mg求出其它的质量，根据体积公式求出正方体A的体积，根据ρ＝求出物块A的密度；

（3）物体A的密度小于水的密度，物块A刚好漂浮水中时物体A受到弹簧的弹力为0，根据阿基米德原理求出物块A受到的浮力，再计算出物体A排开水的体积和此时A浸在水中的深度，从而计算出加水使物块A刚好完全漂浮的水量，据此判断出向容器内缓慢加入2400cm3的水，物块A上升的高度，且物块A上升到刚好完全漂浮在水中，受到弹簧的弹力为0，根据容器内原来水的体积加上加入的水的体积计算出容器内水的总体积，根据ρ＝求出水的质量，把容器和水、物体A看做整体，受到竖直向下容器和水、物体A的重力以及弹簧测力计的弹力，竖直向上的支持力和浮力，根据力的平衡条件求出支持力，根据相互作用力可知压力的大小，根据p＝求出容器对桌面的压强。

（4）根据W＝Fs＝Gh计算出物块A克服重力做功。

【解答】解：（1）正方体物块A下表面正好与水面相平时，弹簧受到的拉力和物体A的重力相等，

已知弹簧的弹力变化1N，弹簧的形变量改变1cm，弹簧受到的弹力F＝1N/1cm×8cm＝8N，弹簧受到的弹力即物体的重力GA＝F＝8N，

由G＝mg可得，正方体A的质量：

mA＝＝＝0.8kg，

正方体的体积：

VA＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，

物块A的密度：

ρA＝＝＝0.8×103kg/m3；

（2）因物体A的密度小于水的密度，

所以，物块A刚好完全浸没水中时受到弹簧的弹力应向下，

此时A受到的浮力：

F浮＝ρ水gVA＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N，

弹簧的弹力：

F′＝F浮﹣GA＝10N﹣8N＝2N；

（3）因物体A的密度小于水的密度，物块A刚好完全漂浮在水中时受到弹簧的弹力为0，

此时A受到的浮力大小等于受到的重力大小8N；此时A排开水的体积：

V排＝＝＝8×10﹣4m3＝800cm3

此时A浸在水中的深度：h＝＝8cm；

加水使物块A刚好完全漂浮的水量：200cm2×（8cm+8cm）﹣800cm3＝2400cm3；

即向容器内缓慢加入2400cm3的水，物体上升了8cm，物块A上升到刚好完全漂浮在水中，受到弹簧的弹力为0，

容器内原来水的体积：

V水＝Sh水＝200cm3×15cm＝3000cm3，

容器内水的总体积：

V＝ΔV水+V水＝2400cm3+3000cm3＝5400cm