2020-2021中考物理浮力类问题综合经典题及答案解析.docx

《2020-2021中考物理浮力类问题综合经典题及答案解析.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

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的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g

2、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(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

3、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/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g

4、V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。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2700N

5、600N2700N300N100%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A项正确。故选A。考点：浮力，滑轮组机械效率2．如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，都装有一些水。将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a、b，分别放人两个烧杯的水中，静止时，a球下沉到烧杯底部，b球漂浮在水面，且两个烧

6、杯中的水面恰好相平，则下列说法错误的是（）A．两个烧杯底部受到水的压力相等B．甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力C．a球受到的浮力大于b球受到的浮力D．a球材料的密度大于b球材料的密度【答案】D【解析】【详解】A．由于两杯水面相平，则水的高度相同，由pgh可知两杯水对地面压强相同，杯子底面积相同，则又由F=pS可知，水对杯底压力相等，故A正确，不符合题意；B．a球在甲杯中沉底，所以Ga＞F浮a根据阿基米德原理有F浮a=G排a，所以Ga＞G排a即a受到的重力大于a排开水的重力；则甲烧杯对水平桌面的压力：F甲=G杯+G水+Ga＞G杯+G水+G排a﹣﹣﹣①b球在乙杯中漂浮

7、，所以F浮b=Gb根据阿基米德原理有F浮b=G排b，所以Gb=G排b即b受到的重力等于b排开水的重；则乙烧杯对水平桌面的压力：F乙G杯G水GbG杯G水G排b﹣﹣﹣②h相同，S相同，故两杯水和排开水的总体积相同，水和排开水的总重相同，即G水G排aG水G排b﹣﹣③综合①②③式可得：F甲＞F乙，即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力，故B正确，不符合题意；C．a球下沉，b球漂浮，则可知a排开水的体积大于b，由F浮液gV排可知，a受到的浮力更大，故C正确，不符合题意；D．a球下沉到烧杯底部，b球漂浮在水面，