2020-2021备战中考物理备考之浮力类问题压轴突破训练∶培优篇.docx

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1、一、初中物理浮力类问题1．如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m，底面积为0.02m2，密度为4.5103kg/m3。在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为，钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的

2、压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。下列选项中正确的是A．压强p的最小值为15000PaB．拉力T的大小为2700NC．拉力F的大小为640ND．滑轮组的机械效率为90%【答案】A【解析】【分析】(1)对动滑轮和物体做整体受力分析，对定滑轮做受力分析，根据F浮=液gV排，求得M所受的浮力，再根据重力和浮力之比可求得M的重力，从而可求得拉力F大小；(2)因M有三段绳子承担，根据平衡条件F浮3FG轮GM，可求得拉力T的大小；(3)根据W有W有(GMF浮)hGMF浮可求得滑轮组的机械效W总W有+W额=F浮=G动

3、(GMG动)hGMF浮率；(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N和连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N，可知圆柱体M的下表面受到水的压力，再利用pF可求得S压强p的最小值。【详解】C．圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，注意物体上升了12m，可计算重物上升的速度v物s12m1m/st360s15动滑轮一共绕了3段绳子，因此绳自由端移动速度为v绳=3v物=31m/s0.2m/s15拉力F的功率为160W，根据PFv得出拉力FP160W800Nv0.2m

4、/s故C项错误。B．已知圆柱体M高为h=3m，底面积S=0.02m2，则圆柱体M的体积V=0.06m3，则圆柱体M全部浸没时浮力F浮=液gV排1.0103kg/m310N/kg0.06m3600N由于圆柱体M全部浸没，则V=V排，则GMgVGM4.5103kg/m3F浮gV排水600N1.0103kg/m3解得GM2700N；整个装置处于平衡状态，对滑轮和物体做整体受力分析，如图可知F浮3FG轮GM，G轮600N3800N2700N300N对定滑轮做受力分析如图所示，可知拉力T的大小T2FG轮1600N300N1900N故B项错误

5、。D．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，克服动滑轮重做功为额外功W有100%W总W有100%W有+W额(GMF浮)h100%=F浮(GMG动)hGMF浮100%=G动GMF浮2700N600N2700N300N100%600N87.5%故滑轮组的机械效率87.5%，故D项错误。A．因为F浮3FG轮GM，物体M露出水面，浮力减小，拉力增大，每一段绳子的拉力最多增大到900N，以后绕在滑轮组上的绳子将拉断；此时的浮力最小：F浮最小G动GM3F300N2700N3900N300N压强的最小值pF1300N1.5104PaS0.02m2故

6、A项正确。故选A。考点：浮力，滑轮组机械效率2．将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有64g煤油溢出（浓盐水密度为1.2×103kg/m3，煤油密度为0.8×103kg/m3)，则以下选项不可能的是（）A．该物体前后两次所受浮力之比为9:8B．该物体前后两次排开液体体积之比为3:4C．该物体的密度为0.9×103kg/m3D．该物体在煤油中可能沉底或悬浮【答案】D【解析】【详解】A．因为大烧杯内原来装满浓盐水，所以，由阿基米德原理可知，物体在

7、盐水中受到的浮力F浮盐水=G排=G溢水=m溢水g=0.072kg×10N/kg=0.72N物体在煤油中受到的浮力F浮煤油=G排=G溢煤油=m溢煤油g=0.064kg×10N/kg=0.64N故该物体前后两次所受浮力之比为0.72N:0.64N=9:8故A不符合题意；B．该物体前后两次排开液体体积之比为F浮盐水F0.72N0.64N浮煤油:=3:4:=103kg/m30.8103kg/m3盐水g煤油g1.210N/kg10N/kg故B不符合题意；D．由F浮=ρ水V排g得排开水的体积V排水=F浮0.72N=6×10-5m3=1.210

8、3kg/m3盐水g10N/kg假设物体在盐水中悬浮或下沉，则物体的体积V=V排水=6×10-5m3由于煤油的密度小于盐水，所以物体在煤油中一定下沉，则排开煤油的体积V排煤油=V=6×10-5m3排开煤油的质量应该为m排煤油=ρ煤油V排煤油=0.8×