专题11 《功与简单机械》综合计算压轴培优题型训练【五大题型】-2022-2023学年八年级下册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题11 《功与简单机械》综合计算压轴培优题型训练【五大题型】 【题型1 功与压强、浮力相结合的计算】 1 【题型2 功率与压强、浮力相结合的计算】 4 【题型3 杠杆与压强、浮力相结合的计算】 7 【题型4 滑轮（组）与压强、浮力相结合的计算】 13 【题型5 斜面相关计算】 17 压轴题型训练 【题型1 功与压强、浮力相结合的计算】 1．如图甲所示，水平放置的圆柱形容器里有一个质量为1.6kg、体积为2×10﹣3m3、高15cm的圆柱体物块A，A与容器底部不密合。以50mL/s恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示则，当注水时间到达8s时，物块A与容器底脱离接触，然后持续注水至28s。g取10N/kg，求： （1）物块A所受重力和密度； （2）当注水时间到达8s时，物块A所受浮力和容器内水的深度分别是多少？ （3）当注水时间到达28s时，水对容器底部的压力和物体A所受浮力做的功分别是多少？ 2．水槽的底面积S1＝8×10﹣3m2，装有6cm深的水，将其置于水平面上。有一重力是6N，底面积S2＝3.2×10﹣3m2、高L＝15cm的圆柱体。如图所示，用弹簧测力计将其由水面位置缓慢放入水槽中，当其刚好接触水槽底部时，弹簧测力计的示数为2.8N。（两接触面之间的水忽略不计，且水没有溢出）求： （1）圆柱体刚好接触水槽底部时，受到的浮力是多少？ （2）整个过程中，圆柱体的重力做功是多少？ （3）圆柱体静止后，撤走弹簧测力计，与放入圆柱体前相比，水槽对水平面的压强增加 多少？ （4）圆柱体静止后，水对槽底的压强是多少？ 3．一底部带有出水口的柱形薄壁空容器放在水平桌面上，一个体积和质量均忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和柱状物体底面的中心。现向容器中加入密度为ρ0的水，直到物体上表面与液面相平，此时弹簧长度与其没有发生形变时相比变化了l0，弹簧受力的大小为F0，如图所示。打开出水口，缓慢向外放水，当弹簧对物体作用力的大小与放水前相等时，关闭出水口，此时物体有的体积浸在水中。求： （1）物体受到的最大浮力和物体的重力； （2）在整个放水的过程中，物体重力做的功。 4．如图所示是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器受的重力和其厚度。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离1，自动调节电磁铁中电流的大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸没入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，容器中水的深度变化忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求： （1）潜水器漂浮时受到的浮力。 （2）闭合开关，下沉全过程潜水器所受重力做的功。 （3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。 5．如图甲所示，质地均匀的圆柱形金属块在细绳竖直向上拉力的作用下，从容器底部开始以恒定的速度v＝0.1m/s上升到离开水面一定的高度处，图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象，不考虑液面变化，g取10N/kg，结合图象信息求： （1）金属块完全脱离水面后，钢丝绳的拉力3s对物体所做的功是多少？ （2）金属块未露出水面前，液体对容器底的压强多大？ （3）求金属块浸没在水中所受的浮力及金属块的密度？ 【题型2 功率与压强、浮力相结合的计算】 6．在维修水坝的工程中，要把密度均匀重为1400N、边长为1m的正方体物件推到水中作业，如图所示，已知正方体物件距离水面5m，推力F＝200N，以0.5m/s的速度匀速推动。求： （1）推力F的功率为多大？ （2）正方体物件放在水平地面时，对地面的压强为多大？ （3）物件在水中静止时受到的浮力为多大？（g＝10N/kg） 7．2022年5月31日，中国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600全状态新构型灭火机在广东珠海首飞成功。“鲲龙”的起飞质量为50t，求：（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）如图所示，飞机平稳降落漂浮在海上时，飞机所受浮力多大？ （2）当“鲲龙”在水中以72km/h的速度匀速直线航行，所受总阻力为其总重的0.2倍，飞机发动机对“鲲龙”的牵引力做功的功率是多少？ 8．我国第一艘国产航母“山东号”满载排水量约为6.7万吨，它的飞机升降机位于航母舷侧，如图甲所示。它的四边形升降平