2025年中考物理热点题型归纳与变式演练（全国）图像题02 摩擦力、浮力、功和机械能（解析版）.docx

图像题02摩擦力、浮力、功和机械能

1．（2023?娄底）如图甲所示，将一圆柱体木块用细线拴在没有水的容器底部，然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象。下列说法正确的是（）

①木块的重力为10N

②木块的底面积为100cm2

③木块刚好浸没时，液体对容器底的压强为1600Pa

④木块的密度为0.8×103kg/m3

A．①② B．②③ C．②④ D．③④

【解答】解：①由题意和图象可知，当容器中水的深度在6cm～12cm时，木块处于漂浮状态，受到的浮力和重力大小相等，因此木块的重力G＝F浮＝6N，故①错误；

②由图象可知，木块全部浸没时，受到的浮力为10N，

由F浮＝ρ水gV排可知，木块的体积V＝V排=F浮ρ水g=10N

由图象知物体在0﹣6cm和12﹣16cm时浮力改变，即浸入深度改变，因而物体的高度为6cm+（16﹣12）cm＝10cm；

木块的底面积S=V?=1000cm

③木块刚好浸没时，h＝16cm＝0.16m，

液体对容器底的压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m＝1600Pa，故③正确；

④木块的重力G＝6N，木块的质量m=G

V＝1×10﹣3m3；

ρ=mV=0.6kg1×10?3

综上所述，②③正确。

故选：B。

2．（2023?常州）为拯救濒危物种中华鲟，生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后，胶囊与潜入水中的中华鲟脱离，最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后，胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的（）

A． B．

C． D．

【解答】解：当胶囊未露出液面时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理知，该过程胶囊所受浮力大小不变；

当胶囊露出水面且静止前，排开水的体积不断变小，由阿基米德原理知该过程中胶囊所受浮力不断变小；

胶囊露出水面且静止后排开水的体积不变，根据阿基米德原理知，该过程胶囊所受浮力大小不变。

即ABC错误，D正确，

故选：D。

3．（2023?株洲）投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能Ek与距离地面的高度h的关系如图所示。已知铅球出手高度h为2m，铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图可知，铅球出手时其重力势能为（）

A．80J B．100J C．180J D．280J

【解答】解：由图可知，铅球的最大动能为280J，即机械能的总量为280J，当铅球距离地面高度为2.5m时，动能的大小为180J，此时的重力势能为280J﹣180J＝100J，因为铅球出手高度h为2m，低于2.5m，所以铅球出手时其重力势能小于100J，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选：A。

4．（2023?达州）如图所示，A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上，分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动，甲运动的s﹣t图象和乙运动的v﹣t图象分别如图丙、丁所示，已知F甲＝10N，下列说法正确的是（）

A．F甲＜F乙

B．甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N

C．拉力F甲与拉力F乙的功率相等

D．甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等

【解答】解：

AD、对整体受力分析，甲、乙中整体在水平方向上做匀速直线运动，则整体在水平方向上受力平衡，受到的摩擦力等于拉力；甲、乙中整体对水平地面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，所以受到的摩擦力大小相同，则拉力大小相同，即F甲＝F乙，故A错误、D正确；

B、甲图中AB一起向右做匀速直线运动，A和B之间没有发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋势，所以A受到的摩擦力大小为0N；乙图中，B向右做匀速直线运动，B受到的摩擦力等于拉力，拉力为10N，所以摩擦力为10N，由于物体间力的作用是相互的，所以A受到的摩擦力为10N，故B错误；

C、由题意和图像可知，甲中物体运动的速度为v=st=6m2s=3m/s，乙中物体的运动速度为6m/s；由于两种情况下的拉力相同，根据P

故选：D。

（多选）5．（2023?株洲）某建筑工地上，一台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两个不同的高度，整个过程中起重机提升材料所做的功W与提升高度h的关系如图所示。由图可知（g＝10N/kg）（）

A．两种材料总质量为1.5t

B．两种材料总质量为3t

C．吊到40m高处的材料质量为1t

D．吊到40m高处的材料质量为1.5t

【解答】解：AB、由图可知，起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至10m高处时，提升材料所做的功为：W1＝300kJ＝3×105J，

由W＝Gh得，两种材料的总重力为：

G总=W1?

由G＝mg得，两种材料的总质量为：

m总=G总g

CD、由图可知，起重机将吊到40m高处的材料从10m高处吊送至40m高处时，提升材料所做的功为：W2＝6