中考物理好题必刷专题训练12 力学综合计算专版（解析版）

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专题训练 12 力学综合计算专版

1、质量为 m的物体，以速度 v运动时，它的动能表达式为 Ek＝mv2，重力势能表达式

为Ep＝mgh，当该表达式中各物理量为国际单位制中基本单位时，动能和重力势能的

单位都为焦耳(J)。现有质量为 1 kg 的物体从距离地面 0.8 m 的高度沿水平方向以 3 m/s

的速度抛出，如图所示。不考虑空气阻力的影响。

(1)求该物体从抛出到落地过程中，重力对物体所做的功 W。

(2)物体在只受重力时机械能是守恒的。请根据机械能守恒的相关知识求该物体落地瞬

间的速度大小。

解析：(1)物体重力 G＝mg＝1 kg×10 N/kg＝10 N，

重力对物体所做的功 W＝Gh＝10 N×0.8 m＝8 J。

(2)该物体抛出瞬间，物体的动能

Ek1＝mv2＝×1 kg×(3 m/s)2＝4.5 J，

物体被抛出时的重力势能

Ep＝mgh＝1 kg×10 N/kg×0.8 m＝8 J；

物体下落时高度减小，速度增大，所以重力势能转化为动能，整个过程中机械能守恒，

所以物体落地前瞬间的动能

Ek2＝Ek1＋Ep＝4.5 J＋8 J＝12.5 J，

所以物体落地前瞬间的速度

v′＝＝＝5 m/s。

2、已知物体的重力势能表达式为 Ep＝mgh，动能表达式为 Ek＝mv2。如图所示，物体

在拉力 F＝10 N 的作用下，以 4 m/s 的速度沿水平地面做匀速直线运动，一段时间后运

动到 B点时，撤去拉力 F，物体沿光滑的斜面继续运动，C点为沿斜面运动到达的最高

点。求：

(1)5 s 内拉力 F做的功；

(2)C点距离水平地面的高度。

解析：(1)由v＝可得，物体移动的距离：

s＝vt＝4 m/s×5 s＝20 m，

拉力 F做的功：

W＝Fs＝10 N×20 m＝200 J；

(2)因为斜面光滑，所以，物体由 B点运动到 C点的过程中机械能守恒，则有 mghC＝

mv2，

解得 hC＝＝＝0.8 m。

3、如图所示，小明用 400 N 竖直向下的拉力 F能匀速提起一箱重 1 000 N 的货物，已

知货物的底面积是 300 cm2，小明的体重为 600 N，不计绳重和摩擦。求：

(1)此时滑轮组的机械效率；(结果保留一位小数)

(2)动滑轮的重力。

解析：如图所示，小明用 400 N 竖直向下的拉力 F能匀速提起一箱重 1 000 N 的货物，

已知货物的底面积是 300 cm2，小明的体重为 600 N，不计绳重和摩擦。求：

(1)此时滑轮组的机械效率；(结果保留一位小数)

(2)动滑轮的重力。

(1)由图可知，n＝3，

匀速提起一箱重 1 000 N 的货物，此时滑轮组的机械效率：

η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈83.3%；

(2)不计绳重和摩擦，由 F＝(G物＋G动)得，动滑轮的重力：G动＝3F－G物＝3×400 N－1

000 N＝200 N。

4、如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为 m1和m2(m1>m2)的实

心物块后恰好水平平衡。

(1) 求左右悬挂点到支点 O的距离 L1与L2之比。

(2) 将两物块分别浸没于水中(如图乙)，杆将会________(填“左端下降”“右端下降”

或“仍然平衡”)，试通过推导说明。

解析：(1) 轻质杆左右各挂物块后，根据杠杆的平衡条件 F1L1＝F2L2可得：G1L1＝

G2L2，即：m1gL1＝m2gL2，所以，＝。

(2) 根据 ρ＝可知同种金属制成的实心物块的体积分别为：V1＝，V2＝；当浸没水中后，

实心物块受到的浮力分别为：F浮1＝ρ水gV 排1＝ρ水gV1＝ρ水g×，F浮2＝ρ水gV 排2＝ρ水

gV2＝ρ水g×；轻质杆左右两边受到的拉力分别为：F1′＝G1－F浮1＝m1g－ρ水g×＝

m1g，F2′＝G2－F浮2＝m2g－ρ水g×＝m2g，则：F1′L1＝m1gL1，F2′L2＝m2gL2，由于 m1gL1

＝m2gL2，所以，F1′L1＝F2′L2，即杠杆仍然平衡。答案为 (1) m2∶m1　(2) 仍然平衡　

5、小敏同学参加研学旅行时，在湖边捡到一块漂亮的小石块，她用家中常见物品与刻

度尺巧妙地测出了小石块的密度，她的测量方案如下：

① 用细绳将一直杆悬挂，调节至水平位置平衡，记下细绳在直杆上的结点位置 O；

② 将一重物悬于结点 O左侧的 A点，小石块悬于结点 O的右侧，调整小石块的位置，

如图所示，当小石块悬于 B点时，直杆在水平位置平衡；

③ 用刻度尺测量 OA 的长度为 l1，OB 的长度为 l2；

④ 保持重物的悬点位置 A不变，将结点 O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯

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