2020-2021备战中考物理浮力类问题-经典压轴题附详细答案.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的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，

2、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(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

3、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/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

4、=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。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2

5、700N600N2700N300N100%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．在水平桌面上，有甲、乙两个完全相同的烧杯，甲、乙两杯中盐水的密度分别为乙。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中漂浮在盐水表面，而在乙杯中甲和却悬浮在盐水中，

6、经测量放入鸡蛋后甲、乙两杯中液面高度相同，如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯中所受盐水压力的合力分别为F甲和F乙，鸡蛋所受的浮力分别为F甲'和F乙'，盐水对杯底的压强分别为p甲和p乙。则下列结论中正确的是（）A．F甲＜F乙B．F甲'＞F乙'C．甲＜乙D．p甲＞p乙【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．由浮力产生的原因可知鸡蛋在甲、乙两杯中所受盐水压力的合力即为浮力，甲中鸡蛋漂浮，浮力等于重力，乙中鸡蛋悬浮浮力等于重力，因此F甲=F乙，F甲'=F乙'，故AB错误；CD．甲中鸡蛋漂浮，因此甲＞蛋，乙中鸡蛋悬浮，因此乙=蛋，因此甲＞乙，由pgh可知，深度

7、相同，p甲＞p乙，故C错误，D正确；故选D。3．如图所示，柱形容器的底面积为500cm2，重为5N的木块A在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N。若绳子突然断了，待木块再次静止时，容器中水面将下降的高度是（）3-3-2-2A．4.0×10mB．6.0×10mC．1.0×10mD．1.6×10m【答案】B【解析】【分析】【详解】木块A静止时，受到重力G，浮力F浮以及绳子的拉力F拉，因为拉力方向为竖直向下，所以三者之间的关系为F浮GF拉带入数值得F浮=5N+3N=8N由F浮=液gV排，可以得出V排F浮8N8-4