发布时间 : 星期五 文章中考物理一轮复习 浮力和机械效率综合计算题练习 有答案和解析 共16题更新完毕开始阅读
考点：杠杆的平衡条件和机械效率
点评：此类问题是一道复杂的综合题目，要会正确的对物体进行受力分析，结合平衡状态求解出各力的大小，进而利用杠杆的平衡条件和机械效率计算公式进行分析求解． 14．（1）400N；（2）16：15；（3）760N． 【解析】
试题分析：通过读题发现，该题有两种情况，一是用动滑轮A时，一是用动滑轮B时；我们分别对其两种情况进行受力分析可得：
将已知条件分别画出来，以加强对已知条件的印象，然后再看所求的问题． （1）欲求浮力，由于物体的体积是已知的，且它们还都浸没于水中， 故由阿基米德原理可得：F浮＝ρ水gV=1.0×10×10×4×10N=400N； （2）欲求F1：F2，根据它们的功率之比可求出，设重物上升的速度为v， 则拉力上升的速度都是2v，故P1＝F1×2v，P2＝F2×2v， 由已知条件
可得
，故
；
3
－2
（3）欲求物体M的重力，因为已知条件中就剩下两个了，我们要想办法在这两个条件中做文章．
由于G1－G2＝30N；…………………………① 又因为η2－η1＝5%，
而滑轮组在忽略绳重与摩擦时，其机械效率η=
，
故当动滑轮为G1时，η1=；当动滑轮为G2时，η2=；
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所以存在：－＝5%；…………②
三个未知数，只有两个方程，还不行，再找一个关系式， 因为
，故根据平衡方程得：2F1＝GM＋G1－F浮，2F2＝GM＋G2－F浮；
2F1GM?F浮?G116??………………③ 则
2F2GM?F浮?G215G1?G21?对于③式，根据合比定理得：，
GM?F浮?G215将故G1－G2＝30N代入得GM－F浮+G2=450N，GM－F浮+G1=GM－F浮+G2+30N=480N；将它们再代入到②中得：
GM?F浮GM?F浮－＝5%，故解之得GM=760N．
450N480N考点：力学综合题．
15．（1）4.9×104Pa；（2）980N；（3）73.5%． 【解析】 【分析】
（1）已知箱子在水中的深度，根据公式p=ρgh求出水产生的压强．
（2）物体完全浸没时排开液体的体积和本身的体积相等，根据阿基米德原理求出箱子完全浸没在水中时受到的浮力．
（3）由图可知绳子的有效股数为3，箱子在水中被匀速提起时，滑轮组对物体的拉力F′等于箱子的重力G=mg减掉受到的浮力F浮，根据滑轮组的机械效率公式
W有F?hF?hF??????求出滑轮组的机械效率．
W总FSFnhnF【详解】
（1）5m深处水产生的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5m=4.9×104Pa；
（2）箱子完全浸没时：
F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m3=980N；
（3）由图可知n=3，
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箱子在水中被匀速提起时，滑轮组对物体的拉力：
F′=G-F浮=mg-F浮=550kg×9.8N/kg-980N=4410N，
滑轮组的机械效率：
W有F?hF?hF?4410Nη======73.5%．
W总FsFnhnF3?2?103N【点睛】
本题考查了液体压强、浮力、重力、机械效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，要注意滑轮组对物体的拉力等于箱子的重力减掉受到的浮力． 16．（1）物体浸没在水中时受到的浮力是20N． （2）物体浸没在水中时容器对桌面的压强为7×103Pa．
（2）（3）若把物体完全拉出水面后，滑轮组的机械效率是83.3%．
【解析】试题分析：（1）物体浸没在水中时V排=V物，首先求出物体的体积，再根据阿基米德原理计算出物体受到的浮力；
（2）由于容器对桌面的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和，则先求出压力，由p=求得容器对桌面的压强．
（3）当物体完全浸没在水中时，根据滑轮组机械效率的计算公式和滑轮组的省力公式求出动滑轮的重力，再求出物体被拉出水面后滑轮组的机械效率． 解：（1）物体浸没在水中后，增加的深度： h=70cm﹣65cm=5cm=0.05m； 物体体积：
V物=Sh=400cm2×5cm=2000cm3=2×10﹣3m3， 物体浸没时V排=V物=2×10﹣3m3， 物体浸没在水中时受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×10kg/m×10N/kg×2×10m=20N． （2）水的体积为：
V=Sh′=400cm2×65cm=26000cm3=2.6×10﹣2m3， 水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.6×10﹣2m3=26kg， G=mg=26kg×10N/kg=260N，
3
3
﹣33
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则容器对桌面的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和， 轻质、薄壁圆柱形容器，重力不计， 由于物体对水的压力等于水对物体的浮力， 所以对桌面的压力F=260N+20N=280N， 容器对桌面的压强为： p==
=7×103Pa．
（3）浸没时，由于不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力， η=
×100%=
×100%=
×100%
代入相关数据解得：G动=20N
完全拉出水面后，与动滑轮相连的绳子段数是3， 此时滑轮组的机械效率： η′=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈83.3%．
答：（1）物体浸没在水中时受到的浮力是20N． （2）物体浸没在水中时容器对桌面的压强为7×103Pa．
（2）（3）若把物体完全拉出水面后，滑轮组的机械效率是83.3%．
【点评】本题为力学综合题，考查了压强公式的应用、浮力的计算、同一直线上力的合成、使用滑轮组拉力和机械效率的计算，本题关键是明确物体出水前后机械效率的计算方法，属于难题．
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