中考物理压轴题专题浮力类问题的经典综合题附答案.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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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．某种材料制成的空心球漂浮在甲液体的液面上，但沉于乙液体中．利用这个信息可得（）A．该材料的密度一定小于甲液体的密度B．该材料的密度一定大于乙液体的密度C．该材料的密度一定等于甲液体的密度D．该材料的密度一定等于乙液体的密度【答案】B【解析】【分析】【详解】设该材料的密度为ρ，若ρ＜ρ甲，空心球会漂浮在甲液体的液面上；若ρ＞ρ甲，若球是实心的，球会下沉；若

7、球是空心的，当球的整体密度小于甲液体的密度时，球会漂浮在甲液体的液面上；故A、C都错,∵空心球沉于乙液体中，∴ρ＞ρ球＞ρ乙，故B正确，D错。故选B。3．在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计，现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。以下相关判断不正确的是（）A．两个简易密度计所受浮力F甲等于F乙B．两杯液体的密度ρ甲大于ρ乙C．两个烧杯底部所受液体的压强P甲小于P乙D．取出密度计以后，两个烧杯对桌面的压力F甲小于F乙【答案】B【解析】【详解】

8、A．由图可知，密度计在两液体中均处于漂浮状态，根据物体浮沉条件可知，F浮=G密，两个密度计完全相同，则重力相同，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等；即F甲=F乙，故A正确，不符合题意；B．由图知，甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积，根据F浮=ρgV排可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，即ρ甲＜ρ乙，故B错误，符合题意；C．因ρ甲＜ρ乙，液面高度相同，则根据p=ρgh可知，两个烧杯底部所