試卷第=page11頁，總=sectionpages33頁試卷第=page11頁，總=sectionpages33頁中考物理一輪復(fù)習(xí)浮力和機械效率綜合計算題練習(xí)有答案和解析共16題1．如圖所示是用滑輪組從水中勻速提升物體的情景（注：物體一直浸沒在水中）．已知物體重G1=400N，動滑輪重G2=50N，忽略繩重和摩擦，人對繩子拉力F=100N．求：（1）物體浸沒在水中受到浮力的大??；（2）物體的密度大小；（3）滑輪組的機械效率．2．重力為5500N、體積為0.1m3的一只密封箱子沉沒于水面下5m深處，工人們用如圖所示的滑輪組打撈箱子，求：（1）5m深處水產(chǎn)生的壓強；（2）箱子完全浸沒在水中時受到的浮力；（3）箱子在水中被勻速提起時，所用的拉力F為2×103N，求滑輪組的機械效率。3．如圖，物體重100N，圓柱形容器底面積為400cm2，內(nèi)盛有65cm深的水，當用圖中滑輪組將物體浸沒在水中后，容器中水面上升到70cm，物體完全浸沒在水中時滑輪組的機械效率為80%（不計繩重和繩子與滑輪間的摩擦及水的阻力）.ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg.求：（1）物體浸沒在水中后，水對容器底增加的壓強.（2）物體浸沒在水中時受到的浮力.（3）若把物體完全拉出水面后，滑輪組的機械效率.4．如圖所示，實心物體A漂浮在水面上，現(xiàn)利用電動機通過滑輪組拉動A，使A向下運動。已知A的體積為1m3，密度為0.5×103kg/m3．動滑輪重為1×103N，電動機工作時拉繩子的功率為1.2×103W且保持不變，不計繩重、摩擦和水的阻力，求：（1）A的重力；（2）A浸沒在水中受到的浮力；（3）A向下運動的最小速度；（4）A向下運動過程中，滑輪組機械效率的最大值。5．某橋梁施工隊用如圖所示的滑輪組打撈沉在水底的工件。已知工件的體積是0.16m3，密度是3.5×103kg/m3，滑輪組向上勻速拉動浸沒在水中的工件時，人在繩子的自由端施加的拉力F=1700N。（不考慮摩擦及水的阻力，g取10N/kg）求：（1）工件的質(zhì)量是多少千克？工件浸沒在水中時，受到的浮力是多少？（2）滑輪組向上勻速拉動浸沒在水中的工件時，機械效率是多大？（3）工件從水里升到水面上的過程中，滑輪組的機械效率將如何變化，并分析原因。6．小群利用如圖甲所示的滑輪組將水底的物體勻速提升到空氣中．他所用的拉力F與繩子自由端移動的距離s的關(guān)系圖像如圖乙所示．物體在空氣中勻速上升過程中，滑輪組的機械效率為85%．每個滑輪等重，不計繩重、摩擦和水的阻力，g取10N/kg．求：（1）物體的重力及單個動滑輪的重力；（2）物體浸沒在水中時受到的浮力；（3）水底的深度及水對水底的壓強；（4）物體的密度．7．人們利用如圖所示的滑輪組將浸沒在河底的實心物體A打撈上來，物體A的重9000N，體積為0.1m3在5000N的拉力F作用下，物體A在2s內(nèi)勻速豎直上升2m(物體未露出水面)，不計水的阻力，g=10N/kg求：（1）物體A受到的浮力。（2）拉力F做功的功率。（3）滑輪組的機械效率。8．井水中的石頭重力是1000N，體積是0.04m3，g＝10N/kg．求：（1）石頭在水中受到的浮力是多大？（2）如圖，若工人站在井邊的地面上，直接從水中拉升石頭（未出水面），所需拉力至少要多大？（3）如圖乙，若利用兩個滑輪組成的滑輪組，勻速拉升石頭（未出水面），工人所用的拉力為400N，此裝置的機械效率是多少？9．如圖所示，某施工隊利用滑輪組從水中提取物體，上升過程中物體始終不接觸水底．已知物體質(zhì)量為4t，體積為1m3．（1）物體完全浸沒在水中時，求物體所受浮力的大??；（2）物體下表面與水面距離為3m時，求物體下表面所受水的壓強；（3）若不計動滑輪的自重、繩重和摩擦，當浸沒在水中的物體被勻速提升時，求電動機對繩子的拉力；（4）物體離開水面后，在電動機作用下勻速上升，若電動機功率為9kW、對繩子的拉力為1.5×104N，求物體上升的速度和滑輪組的機械效率（機械效率精確到0.1%）．10．某工程隊在一次水下施工作業(yè)中，用如圖所示的滑輪組將浸沒在河底的實心物體從深水中吊起。物體的密度為2.6×103kg/m3，體積是1.5m3，所用的拉力F是2.0×104N，物體在20s內(nèi)勻速上升了2m（未露出水面），不計水的阻力。求：（1）物體受到的重力；（2）物體受到的浮力；（3）拉力F做功的功率；（4）滑輪組的機械效率。11．質(zhì)量為550kg、體積為0.1m3的一只密封箱子沉沒于水面下5m深處，工人們用如圖所示的滑輪組打撈箱子．求：（1）5m深處水產(chǎn)生的壓強；（2）箱子在水中被勻速提起時，所用的拉力F為2×103N，滑輪組的機械效率是75%，請用兩種方法計算箱子完全浸沒在水中時受到的浮力．（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）12．用如圖所示的滑輪組從水中提升物體A，物體A完全在水面下勻速豎直上升的過程中，卷揚機在繩子自由端豎直向下的拉力為F，滑輪組的機械效率為．已知：F=400N，=80%，物體A的體積V=9dm3，g取10N/kg，繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力均忽略不計．求：（1）物體A的浮力F浮；（2）物體A所受的重力GA．13．圖是某科研小組設(shè)計的在岸邊打撈水中物品的裝置示意圖．O為杠桿BC的支點，CO:OB=1:4．配重E通過繩子豎直拉著杠桿C端，其質(zhì)量mE=644kg．定滑輪和動滑輪的質(zhì)量均為m0．人拉動繩子，通過滑輪組提升浸沒在水中的物品．當物體A在水面下，小明以拉力F1勻速豎直拉動繩子，滑輪組的機械效率為η1，配重E對地面的壓力為N1；當物體A完全離開水面，小明以拉力F2勻速豎直拉動繩子，滑輪組的機械效率為η2，配重E對地面的壓力為N2．已知：GA=950N，η2=95%，N1:N2=6:1，繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對物體A的阻力均可忽略不計，g取10N/kg．求：(1)物體在水面下受到的浮力；(2)F1:F2的值(3)η1的大?。?4．用如圖甲所示的滑輪組提升水中的物體M1，動滑輪A所受重力為G1，物體M1完全在水面下以速度v勻速豎直上升的過程中，卷揚機加在繩子自由端的拉力為F1，拉力F1做功的功率為P1，滑輪組的機械效率為；為了提高滑輪組的機械效率，用所受重力為G2的動滑輪B替換動滑輪A，如圖乙所示，用替換動滑輪后的滑輪組提升水中的物體M2，物體M2完全在水面下以相同的速度v勻速豎直上升的過程中，卷揚機加在繩子自由端的拉力為F2，拉力F2做功的功率為P2，滑輪組的機械效率為．已知：G1－G2=30N，－=5%，，M1、M2兩物體的質(zhì)量相等，體積V均為4×10-2m3，g取10N/kg，繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力均可忽略不計．求：（1）物體M1受到的浮力F浮；（2）拉力F1與F2之比；（3）物體M1受到的重力G．15．質(zhì)量為550kg、體積為0.1m3的一只密封箱子沉沒于水面下5m深處，工人們用如圖所示的滑輪組打撈箱子．求：（1）5m深處水產(chǎn)生的壓強；（2）箱子完全浸沒在水中時受到的浮力；（3）箱子在水中被勻速提起時，所用的拉力F為2×103N，滑輪組的機械效率？16．如圖所示，輕質(zhì)、薄壁圓柱形容器底面積為400cm2，內(nèi)盛有65cm深的水，當用圖中滑輪組將重為100N物體浸沒在水中后，容器中水的深度變?yōu)?0cm，已知物體浸沒在水中時滑輪組的機械效率為80%，不計繩重、繩重與滑輪間的摩擦、水的阻力，求：（1）物體浸沒在水中時受到的浮力大??；（2）物體浸沒在水中時容器對桌面的壓強；（3）把物體完全拉出水面后，滑輪組的機械效率（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）答案第=page11頁，總=sectionpages22頁答案第=page11頁，總=sectionpages22頁參考答案1．（1）150N；（2）2.67×103kg/m3（3）83.3%【解析】【詳解】（1）由圖可知，n=3，忽略繩重和摩擦，滑輪組對物體的拉力：F拉=3F-G2=3×100N-50N=250N，因為G1=F浮+F拉，所以F浮=G1-F拉=400N-250N=150N；（2）根據(jù)F浮=ρ水gV排可知，，物體的體積：V=V排=0.015m3，物體的質(zhì)量：，物體的密度：；（3）滑輪組的機械效率：。答：（1）物體浸沒在水中受到浮力的大小為150N；（2）物體的密度為2.67×103kg/m3；（3）滑輪組的機械效率83.3%。2．（1）5×104Pa（2）1000N（3）75%【解析】（1）5m深處水產(chǎn)生的壓強：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa；

（2）由題可知，箱子完全浸沒，F(xiàn)浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N；

（3）由圖可知n=3，

箱子在水中被勻速提起時，滑輪組對物體的拉力：

F′=G-F浮=mg-F浮=550kg×10N/kg-1000N=4500N，

滑輪組的機械效率：．

答：（1）5m深處水產(chǎn)生的壓強為5×104Pa；

（2）箱子完全浸沒在水中時受到的浮力為1000N；

（3）箱子在水中被勻速提起時，所用的拉力F為2×103N，滑輪組的機械效率為75%．3．（1）500Pa（2）20N（3）83.3%【解析】（1）液體壓強計算公式，深度從65cm增加到70cm,增加的壓強為（2）物體浸沒液體中所受浮力計算公式排開水的體積帶入浮力計算公式（3）物體完全浸沒在水中時,總功機械效率帶入計算把物體完全拉出水面后視頻4．（1）5000N；（2）1×104N；（3）0.2m/s；（4）答案見解析【解析】【詳解】（1）由ρ=mV可得，mAA的重力：GA（2）A浸沒在水中V排A浸沒在水中受到的浮力：F?。?）由圖知，3段繩子拉著動滑輪，當A完全浸沒時繩子對物體A拉力最大，電動機對繩子的拉力：F=1由P=Fv可得，繩端移動的最小速度：v繩則A向下運動的最小速度：vA（4）當A完全浸沒時繩子對物體A拉力最大，效率最高；A向下運動過程中的有用功：W有用總功為：W所以最高機械效率為：η=W【點睛】重點是重力、浮力、功率、效率的計算，要用到滑輪組拉力與繩子段數(shù)的關(guān)系，以及效率什么時候最高的知識，求效率時要理解，動滑輪拉物體做的是有用功，動力對動滑輪做的功為總功，然后可得效率。5．（1）m=560kg；F浮=1600N；（2）η=78.43%；（3）機械效率將變大，由機械效率的公式可知，在額外功不變的情況下，有用功變大，所以有用功占總功的比值就變大，即機械效率變大。【解析】（1）工件的質(zhì)量：m＝ρV＝3.5×103kg/m3×0.16m3＝560kg，工件浸沒在水中時，受到的浮力：F浮＝ρ液gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.16m3＝1600N；（2）滑輪組對工件的拉力：F′＝G-F浮＝mg-F?。?60kg×10N/kg-1600N＝5600N-1600N＝4000N，機械效率：η＝W6．（1）680N；60N；（2）400N；（3）1.5m；1.5×104Pa；（4）1.7×103kg/m3【解析】【詳解】（1）物體在空氣中時，滑輪組的機械效率，滑輪組有4段繩子承擔總重，即n=4，由圖乙可知，物體在空氣中時繩端的拉力：F2=200N，物體的重力：G=4F2η=4×200N×85%=680N；由力的平衡關(guān)系可知4F2=G+2G動，單個動滑輪重力為；（2）由圖乙可知，物體浸沒在水中勻速上升時繩端的拉力F1＝100N，由力的平衡關(guān)系可知4F1+F?。紾+2G動，則物體浸沒在水中受到的浮力：F浮＝G+2G動-4F1＝680N+2×60N-4×100N＝400N；（3）由圖乙可知，物體剛離開水面時，繩子自由端移動的距離s＝6m，由s＝nh可得，水底的深度：，水對水底的壓強：p=ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m＝1.5×104Pa．（4）由F?。溅岩篻V排可得，物體的體積：，由G＝mg＝ρVg可得，物體的密度：．答：（1）物體的重力是680N，單個動滑輪的重力是60N；（2）物體浸沒在水中時受到的浮力是400N；（3）水底的深度為1.5m，水對水底的壓強為1.5×104Pa；（4）物體的密度是1.7×103kg/m3．7．（1）1000N；（2）10kW；（3）80%【解析】【詳解】（1）．物體A受到的浮力F浮為：F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.1m3=1000N;（2）．拉力F移動的距離s為：s=2h=22m=4m拉力F所做的總功W總為：W總=Fs=5000N4m=20000J，則拉力F做功的功率P為：P===10kW（3）．滑輪組的機械效率為：=100=100=100=100=80答：（1）．物體A受到的浮力為1000N;（2）．拉力F做功的功率為10kW;（3）．滑輪組的機械效率為80%.8．（1）400N；（2）600N；（3）50%．【解析】【詳解】（1）物體排開水的體積：，物體浸沒水中時所受的浮力：；（2）設(shè)物體在水中受到的拉力為F1，則，（3）設(shè)工人將石頭勻速升高了h，由圖知，n＝3，所以繩子自由端移動了，物體上升的有用功：，總功：，機械效率為：9．（1）1×104N；（2）3×104Pa；（3）1×104N；（4）88.9%．【解析】【詳解】（1）物體完全浸沒在水中，V排＝V物，物體受到的浮力：F?。紾排＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×1m3×10N/kg＝1×104N；（2）物體下表面所受的壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3m＝3×104Pa；（3）物體的質(zhì)量：m＝4t＝4×103kg，物體的重力：G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N；物體被勻速提升時，受力平衡，動滑輪對物體的拉力：F1＝G﹣F?。?×104N﹣1×104N＝3×104N，由圖可知n＝3，則電動機對繩子的拉力：F2＝＝1×104N；（4）由P＝＝Fv得，電動機拉動繩子的速度為：vM＝＝0.6m/s，物體上升的速度為：v＝vM＝×0.6m/s＝0.2m/s，滑輪組的機械效率為：η＝×100%88.9%．【點睛】（1）V排＝V物，物體受到的浮力：F?。紾排＝ρ水V排g；（2）物體下表面所受的壓強：p＝ρ水gh；（3）物體被勻速提升時，受力平衡，動滑輪對物體的拉力：F1＝G﹣F浮，電動機對繩子的拉力：F2＝；（4）由P＝Fv求電動機拉動繩子的速度，物體上升的速度為：v＝vM，據(jù)η＝求滑輪組的機械效率．10．3.9×104N1.5×104N4×103W60%【解析】（1）物體的密度為2.6×103kg/m3，體積是1.5m3，所受重力為：G=mg=ρVg=2.6×（2）物體受到的浮力為：F（3）物體在20s內(nèi)勻速上升了2m，如圖有兩段繩子承擔物重，所以拉力移動的距離為4m，則拉力做功為：W拉力做功的功率為：P=（4）對物體的拉力為：F做的有用功為：W滑輪組的機械效率為：η=點睛：重點是阿基米德原理、功的計算、機械效率的計算，關(guān)鍵是要理解根據(jù)重力和浮力的差計算有用功，再計算機械效率。11．（1）50000Pa．（2）1000N．【解析】試題分析：（1）已知箱子在水中的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求產(chǎn)生的壓強．（2）已知箱子的體積，根據(jù)公式F浮=ρgV排可求箱子完全浸沒在水中時受到的浮力，已知箱子的質(zhì)量，還知箱子做勻速運動，箱子的重力等于浮力和向上的拉力之和，根據(jù)公式η==可求向上的拉力，進一步求出所受的浮力．解：（1）5m深處水產(chǎn)生的壓強P=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×5m=50000Pa．答：5m深處水產(chǎn)生的壓強為50000Pa．（2）箱子所受的浮力F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N．機械效率η==，所以對箱子向上的拉力F拉=3Fη=3×2×103N×75%=4500N，所以F浮=G﹣F1=mg﹣F1=550kg×10N/kg﹣4500N=1000N．答：箱子完全浸沒在水中時受到的浮力1000N．【點評】本題考查機械效率、壓強和浮力的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，還要學(xué)會二力平衡條件的應(yīng)用．12．（1）90N；（2）730N【解析】試題分析：（1）物體A所受浮力：F?。絩水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×9×10－3m3＝90N；（2）在勻速提升水中物體A的過程中，以動滑輪和物體A為研究對象，受力分析如下圖所示；滑輪組的機械效率η=W有/W總=（GA-F浮）/2F，代入數(shù)據(jù)得：80%=（GA-900V）/（2×400N），解得：GA=730N．考點：浮力；滑輪組的機械效率13．(1)物體在水面下受到的浮力是200N；(2)F1:F2的值是4:5(3)η1的大小93.75%．【解析】試題分析：分別對物體A、動滑輪B、人進行受力分析，如圖所示：由①-⑩式，GA=950N，η2=95%，N1:N2=6:1，CO:OB=1:4,GE=6440N，解得：G0=50NF浮=200N；FA1=750N；FA2=950N；F1=400N；F2=500NF1:F2=4:5考點：杠桿的平衡條件和機械效率點評：此類問題是一道復(fù)雜的綜合題目，要會正確的對物體進行受力分析，結(jié)合平衡狀態(tài)求解出各力的大小，進而利用杠桿的平衡條件和機械效率計算公式進行分析求解．14．（1）400N；（2）16：15；（3）760N．【解析】試題分析：通過讀題發(fā)現(xiàn)，該題有兩種情況，一是用動滑輪A時，一是用動滑輪B時；我們分別對其兩種情況進行受力分析可得：將已知條件分別畫出來，以加強對已知條件的印象，然后再看所求的問題．（1）欲求浮力，由于物體的體積是已知的，且它們還都浸沒于水中，故由阿基米德原理可得：F浮＝ρ水gV=1.0×103×10×4×10－2N=400N；（2）欲求F1：F2，根據(jù)它們的功率之比可求出，設(shè)重物上升的速度為v，則拉力上升的速度都是2v，故P1＝F1×2v，P2＝F2×2v，由已知條件可得，故；（3）欲求物體M的重力，因為已知條件中就剩下兩個了，我們要想辦法在這兩個條件中做文章．由于G1－G2＝30N；…………①又因為η2－η1＝5%，而滑輪組在忽略繩重與摩擦?xí)r，其機械效率η=，故當動滑輪為G1時，η1=；當動滑輪為G2時，η2=；所以存在：－＝5%；…………②三個未知數(shù)，只有兩個方程，還不行，再找一個關(guān)系式，因為，故根據(jù)平衡方程得：2F1＝GM＋G1－F浮，2F2＝GM＋G2－F??；則………………③對于③式，根據(jù)合比定理得：，將故G1－G2＝30N代入得GM－F浮+G2=450N，GM－F浮+G1=GM－F浮+G2+30N=480N；將它們再代入到②中得：－＝5%，故解之得GM=760N．考點：力學(xué)綜合題．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，根據(jù)公式p=ρgh求出水產(chǎn)生的壓強．

（2）物體完全浸沒時排開液體的體積和本身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出箱子完全浸沒在水中時受到的浮力．

（3）由圖可知繩子的有效股數(shù)為3，箱子在水中被勻速提起時，滑輪組對物體的拉力F′等于箱子的重力G=mg減掉受到的浮力F浮，根據(jù)滑輪組的機械效率公式求出滑輪組的機械效率．【詳解】（1）5m深處水產(chǎn)生的壓強：p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5m=4.9×104Pa；（2）箱子完全浸沒時：F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m3=980N；（3）由圖可知n=3，箱子在水中被勻速提起時，滑輪組對物體的拉力：F′=G-F浮=mg-F浮=550kg×9.8N/kg-980N=4410N，滑輪組的機械效率：η======73.5%．【點睛】本題考查了液體壓強、浮力、重力、機械效率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運用，要注意滑輪組對物體的拉力等于箱子的重力減掉受到的浮力．16．（1）物體