2020-2021备战中考物理压轴题专题复习——浮力类问题的综合附详细答案.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

2、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(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900

3、N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/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

4、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。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

5、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A项正确。故选A。考点：浮力，滑轮组机械效率2．测力计上挂一重为8牛的金属块，当金属块体积的三分之一浸入水中静止时，测力计的示数为6牛．若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部，测力计的示数为

6、（）A．2牛B．4牛C．6牛D．8牛【答案】A【解析】【分析】【详解】当金属块三分之一浸入水中静止时，它受到重力、拉力、浮力的作用，处于平衡状态，浮力大小为F浮GF测8N6N2N根据阿基米德原理F浮水gV1可知，排开水的体积为V1F浮水g若将金属块全部浸入水中，那么它排开水的体积为V23V1，此时它受到水的浮力为F浮'水gV2水g3V13F浮6N测力计的示数为'G'8N6N2NF测F浮故选A．3．盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上，如图甲所示，容器的底面积为100cm2，容器对桌面的压强为500Pa；用细线拴住一金属球，金属球的密度为8g/cm3，将金属球浸没在液体中

7、，如图乙所示，容器对桌面的压强为600Pa；将细线剪断，金属球沉到容器底部，如图丙所示，容器对桌面的压强为1500Pa。则下列的判断正确的是（）A．金属球所受浮力是6NB．金属球的体积是100cm3C．液体的密度是0.8g/cm3D．金属球对容器底部的压力是10N【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由甲、乙两图可得p1600Pa500Pa100Pa由pF得，对桌面增加的压力为SF1p1S100Pa100104m21N由于对桌面增加的压力F1G排则金属球排开液体的重力为G排1N故金属球受到的浮力为F浮G排1N故A错误；B．由甲、丙两图可得p21500