中考物理 浮力类问题 综合题及答案
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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 4.5103 kg/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
(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 3F G轮 GM ，可求得拉力 T 的大小；
(3) 根据 W有 W有 = (GM F浮 )h = GM F浮 可求得滑轮组的机械效 W总 W有 +W额 (GM F浮 G动)h GM F浮 G动
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 取 10N/kg。下 列选项中正确的是
A．压强 p 的最小值为 15000Pa B．拉力 T 的大小为 2700N C．拉力 F 的大小为 640N D．滑轮组的机械效率为 90% 【答案】A 【解析】 【分析】
乙两个圆柱形玻璃杯完全相同，则内底面积相同，由 p F 可知甲玻璃杯底受到雪碧的压 S
强等于乙玻璃杯底受到的桃汁的压强，①错误；②丙中柑橘沉底，浮力小于重力，丁中柑
橘漂浮，浮力等于重力，两个柑橘完全相同，则重力相等，所以丙、丁两种情况时，丁玻
璃杯中柑橘受到的浮力大，②正确；③丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大，根据相互作用可 知，柑橘对丁容器底部的压力大，雪碧和桃汁质量相同，则重力相同，对容器底部的压力
可知 F浮 3F G轮 GM ， G轮 600N 3800N 2700N 300N
对定滑轮做受力分析如图所示，
可知拉力 T 的大小
T 2F G轮 1600N 300N 1900N
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
到的浮力小于甲瓶受到的浮力，则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力；所以，乙瓶会下沉，故
AB 不符合题意；
CD．由于两个空塑料瓶是相同的，瓶内空气质量相同，乙瓶橡皮膜凹进得更多，体积变
小，故乙瓶内空气的密度变大；乙瓶内空气的压强也变大，故 C 不符合题意，D 符合题
意。
故选 D。
3．小雪和小雨姊妹两个随家长去饭店吃饭时，在水平桌面上有完全相同的甲、乙两个圆柱 形玻璃杯，其家长根据小雪和小雨的个人爱好分别倒入质量相同的雪碧和桃汁（如图甲、 乙），姊妹两个又将果盘内的两个小柑橘分别投入雪碧和桃汁中（假设两个柑橘完全相 同），静止时如图丙、丁所示，小雪和小雨对此现象展开讨论得到如下结论，其中正确的 是（ ）
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 GM 3F 300N 2700N 3 900N 300N
压强的最小值
故 A 项正确。 故选 A。
p
F1 S
300N 0.02m2
1.5104 Pa
考点：浮力，滑轮组机械效率
2．如图，两个相同的空塑料瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直的浸没在水中，甲瓶口朝上，乙瓶 口朝下，若甲瓶恰好悬浮，则（ ）
W有 100% W有 +W额
= (GM F浮 )h 100% (GM F浮 G动 )h
= GM F浮 100% GM F浮 G动
2700N 600N 100% 2700N 300N 600N
87.5%
故滑轮组的机械效率 87.5%，故 D 项错误。
A．因为 F浮 3F G轮 GM ，物体 M 露出水面，浮力减小，拉力增大，每一段绳子的拉
wenku.baidu.com
A．乙瓶可能悬浮
B．两瓶受到的浮力相等
C．甲瓶内气体的压强较大
D．乙瓶内气体密度较大
【答案】D
【解析】
【详解】
AB．已知两个空塑料瓶是相同的，则两个空塑料瓶的重力相等；甲瓶恰好悬浮，则甲瓶受
到的浮力等于瓶的重力；由图可知：乙瓶的橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹
的更明显，则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积，根据阿基米德原理可知：乙瓶受
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 p F 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
①甲、乙两种情况时，甲玻璃杯底受到雪碧的压强大
②丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中桃汁内的柑橘受到的浮力大
③丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大
④丙、丁两种情况时，丙玻璃杯对桌面的压强大
A．只有②③正确 C．只有①②正确
B．只有②④正确 D．只有③④正确
【答案】A
【解析】
【详解】
①甲、乙两种情况时，雪碧和桃汁质量相同，则重力相同，对容器底部的压力相同，甲、
3min，注意物体上升了 12m，可计算重物上升的速度
v物
s t
12m 3 60s
1 15
m/s
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
=3
1 15
m/s
0.2m/s
拉力 F 的功率为 160W，根据 P Fv 得出拉力
F P 160W 800N v 0.2m/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/m3 10N/kg0.06m3 600N
由于圆柱体 M 全部浸没，则 V=V 排，则
GM gV GM 4.5103kg/m3 F浮 gV排 水 600N 1.0103kg/m3
解得 GM 2700N ；
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
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 4.5103 kg/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
(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 3F G轮 GM ，可求得拉力 T 的大小；
(3) 根据 W有 W有 = (GM F浮 )h = GM F浮 可求得滑轮组的机械效 W总 W有 +W额 (GM F浮 G动)h GM F浮 G动
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 取 10N/kg。下 列选项中正确的是
A．压强 p 的最小值为 15000Pa B．拉力 T 的大小为 2700N C．拉力 F 的大小为 640N D．滑轮组的机械效率为 90% 【答案】A 【解析】 【分析】
乙两个圆柱形玻璃杯完全相同，则内底面积相同，由 p F 可知甲玻璃杯底受到雪碧的压 S
强等于乙玻璃杯底受到的桃汁的压强，①错误；②丙中柑橘沉底，浮力小于重力，丁中柑
橘漂浮，浮力等于重力，两个柑橘完全相同，则重力相等，所以丙、丁两种情况时，丁玻
璃杯中柑橘受到的浮力大，②正确；③丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大，根据相互作用可 知，柑橘对丁容器底部的压力大，雪碧和桃汁质量相同，则重力相同，对容器底部的压力
可知 F浮 3F G轮 GM ， G轮 600N 3800N 2700N 300N
对定滑轮做受力分析如图所示，
可知拉力 T 的大小
T 2F G轮 1600N 300N 1900N
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
到的浮力小于甲瓶受到的浮力，则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力；所以，乙瓶会下沉，故
AB 不符合题意；
CD．由于两个空塑料瓶是相同的，瓶内空气质量相同，乙瓶橡皮膜凹进得更多，体积变
小，故乙瓶内空气的密度变大；乙瓶内空气的压强也变大，故 C 不符合题意，D 符合题
意。
故选 D。
3．小雪和小雨姊妹两个随家长去饭店吃饭时，在水平桌面上有完全相同的甲、乙两个圆柱 形玻璃杯，其家长根据小雪和小雨的个人爱好分别倒入质量相同的雪碧和桃汁（如图甲、 乙），姊妹两个又将果盘内的两个小柑橘分别投入雪碧和桃汁中（假设两个柑橘完全相 同），静止时如图丙、丁所示，小雪和小雨对此现象展开讨论得到如下结论，其中正确的 是（ ）
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 GM 3F 300N 2700N 3 900N 300N
压强的最小值
故 A 项正确。 故选 A。
p
F1 S
300N 0.02m2
1.5104 Pa
考点：浮力，滑轮组机械效率
2．如图，两个相同的空塑料瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直的浸没在水中，甲瓶口朝上，乙瓶 口朝下，若甲瓶恰好悬浮，则（ ）
W有 100% W有 +W额
= (GM F浮 )h 100% (GM F浮 G动 )h
= GM F浮 100% GM F浮 G动
2700N 600N 100% 2700N 300N 600N
87.5%
故滑轮组的机械效率 87.5%，故 D 项错误。
A．因为 F浮 3F G轮 GM ，物体 M 露出水面，浮力减小，拉力增大，每一段绳子的拉
wenku.baidu.com
A．乙瓶可能悬浮
B．两瓶受到的浮力相等
C．甲瓶内气体的压强较大
D．乙瓶内气体密度较大
【答案】D
【解析】
【详解】
AB．已知两个空塑料瓶是相同的，则两个空塑料瓶的重力相等；甲瓶恰好悬浮，则甲瓶受
到的浮力等于瓶的重力；由图可知：乙瓶的橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹
的更明显，则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积，根据阿基米德原理可知：乙瓶受
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 p F 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
①甲、乙两种情况时，甲玻璃杯底受到雪碧的压强大
②丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中桃汁内的柑橘受到的浮力大
③丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大
④丙、丁两种情况时，丙玻璃杯对桌面的压强大
A．只有②③正确 C．只有①②正确
B．只有②④正确 D．只有③④正确
【答案】A
【解析】
【详解】
①甲、乙两种情况时，雪碧和桃汁质量相同，则重力相同，对容器底部的压力相同，甲、
3min，注意物体上升了 12m，可计算重物上升的速度
v物
s t
12m 3 60s
1 15
m/s
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
=3
1 15
m/s
0.2m/s
拉力 F 的功率为 160W，根据 P Fv 得出拉力
F P 160W 800N v 0.2m/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/m3 10N/kg0.06m3 600N
由于圆柱体 M 全部浸没，则 V=V 排，则
GM gV GM 4.5103kg/m3 F浮 gV排 水 600N 1.0103kg/m3
解得 GM 2700N ；
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