内容正文:
2026专版
天津物理中考2026专版——题位考题覆盖与突破训练
多项选择题第13题
——浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用
命题点解读:天津中考物理第13题浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用
浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用是天津市中考物理力学板块的核心考点,也是区分考生分数差距的关键内容。该考点常年固定在多项选择题核心题位(多为第12或13题),偶尔结合计算、实验考查,分值占比稳定(3-8分),命题风格兼具基础性、综合性与应用性,既紧扣新课标对力学实验与知识应用的要求,又贴合天津中考“重计算、强逻辑、联实际”的命题特点,整体考法呈现“考点固定、情境典型、综合为主、梯度明显”的核心特征,具体考法说明如下:
一、题型与分值特征
该考点以“多项选择题”为主要考查形式,是天津中考物理多选题中难度中等偏难的核心题型,具体特征如下:
1. 主题型:多项选择题,分值固定为3分,要求选出所有正确选项,少选、错选均不得分,侧重考查思维的严谨性和知识点的综合应用,是考生必须重点突破的题型。
2. 次题型:综合计算、实验题,在计算、实验题中涉及(如滑轮组提升浸浮物体的机械效率计算、柱形容器中压强变化与浮力结合计算),分值约5-8分,侧重定量计算与综合分析能力,是拉分关键。
3. 题型核心特征:题目信息量大,多结合生活情境或实验场景,同时涉及定性判断与定量计算,选项设置既有基础得分点,也有隐蔽性强的干扰项,对公式应用和逻辑推理要求极高。
二、命题核心载体
命题始终围绕“力学知识的实际应用”展开,两大模块常单独命题或融合命题,核心载体分为三类,均源于生活实际或物理实验,贴合学生认知:
(一)浮力压强模块核心载体
1. 基础情境:柱形容器中放入/取出木块、金属块、冰块等,考查液面高度变化、压强与浮力计算(最常见载体);
2. 生活情境:浮沉子、密度计、轮船、潜水艇等,考查浮沉条件与浮力计算;
3. 实验情境:探究浮力大小的影响因素、液体压强的测量实验,考查实验原理与数据解读。
(二)滑轮组机械效率模块核心载体
1. 基础情境:滑轮组竖直提升重物(货物、石块等),考查拉力、功、功率与机械效率计算;
2. 生活情境:滑轮组提升建筑材料、起重机吊臂简化模型等,考查机械效率的实际应用与影响因素;
3. 综合情境:滑轮组提升浸在液体中的物体,实现两大模块的融合考查(拉分题型核心载体)。
三、核心考查范围
考查内容严格围绕新课标要求,聚焦浮力压强、滑轮组机械效率两大模块,核心考点固定,无超纲内容,可分为单一模块考查和跨模块综合考查两类,具体如下:
(一)浮力压强模块核心考查范围
1. 浮力的计算与浮沉条件:重点考查阿基米德原理()、二力平衡法(漂浮/悬浮时)、受力分析法的应用,以及根据浮力与重力的关系判断物体浮沉状态;
2. 液体压强的计算与变化:考查液体压强公式()的直接应用,以及放入/取出物体后,液面高度变化引发的压强变化量()、压力变化量()推导;
3. 密度推导:结合浮力公式与重力公式(),推导物体或液体的密度,是该模块的综合考点;
4. 实验细节:考查浮力、液体压强实验的操作要点、数据解读,以及实验误差分析(偶尔涉及)。
(二)滑轮组机械效率模块核心考查范围
1. 功和功率的计算:区分并计算有用功()、额外功(,不计绳重和摩擦)、总功(),以及拉力功率();
2. 机械效率的计算与分析:考查滑轮组机械效率公式()的直接应用,以及机械效率的比值计算;
3. 动滑轮重力推导:利用“不计绳重和摩擦时,”,结合拉力和物重推导动滑轮重力;
4. 机械效率的影响因素:定性判断物重、动滑轮重力对机械效率的影响,明确绕绳方式(不计绳重和摩擦)不影响机械效率。
(三)跨模块综合考查范围
核心为“滑轮组与浮力压强的融合”,如滑轮组提升浸在液体中的物体,此时拉力计算需结合浮力(),综合应用滑轮组公式与浮力公式,是中考拉分核心。
四、命题难度与梯度
该考点整体难度为“中等偏难”,题目内部设置清晰的三级梯度,兼顾基础考查与升学区分,贴合天津中考命题规律:
1. 基础层:直接考查核心公式的简单应用和基础规律判断,如实测浮力大小、滑轮组有用功计算、物体浮沉状态判断,属于必得分点;
2. 进阶层:单一模块的综合计算,如根据浮力推导物体密度、结合滑轮组两次提升重物计算机械效率比值、柱形容器中压强变化量推导,需要简单的逻辑推理与公式变形;
3. 拉分层:跨模块综合计算与隐含条件应用,如滑轮组提升浸浮物体的拉力与机械效率计算、忽略绳重和摩擦/水未溢出等隐含条件的挖掘与应用,需要较强的综合分析能力。
五、命题趋势与特点
1. 情境化突出,贴近生活:摒弃纯理论、抽象化考查,所有题目均依托生活实际或实验情境,如调光起重机、密度计测液体密度、柱形容器中放水块等,考查知识的迁移应用能力;
2. 综合化为主,模块融合:不再单独考查单一知识点,多为同一模块内综合(如浮力与压强结合)或跨模块融合(如滑轮组与浮力结合),侧重知识网络的构建能力;
3. 定量计算为核心,注重能力立意:题目以定量计算为主,定性判断为辅,侧重考查公式的灵活变形、隐含条件的提取,以及数学运算与物理逻辑的结合能力,避免死记硬背;
4. 考点高度稳定,变式可预测:核心考查点多年保持不变,仅在命题情境、呈现形式上略有变化(如更换物体类型、调整滑轮组绕绳方式),备考时抓住核心公式与解题规律即可应对;
5. 干扰项设置巧妙,侧重思维严谨性:多选题干扰项多围绕易混点、易错点设置,如混淆有用功与总功、误将物体体积当作排开液体体积、忽略隐含条件等,要求考生思维严谨,仔细排查。
六、考查能力要求
结合天津中考命题特点,该考点对学生的能力要求聚焦4个核心,贴合力学板块的考查本质:
1. 识记与理解能力:熟记浮力压强、滑轮组机械效率的核心公式与规律,明确公式的适用条件,理解物体浮沉、机械效率的本质原理;
2. 实验与应用能力:掌握浮力、液体压强、滑轮组机械效率的实验原理与操作细节,能将实验规律应用到生活实际情境中,解决实际问题;
3. 推理与计算能力:能提取题干中的显性与隐含条件,结合核心公式进行逻辑推理和定量计算,熟练掌握公式变形与比值推导技巧;
4. 综合与迁移能力:能将浮力压强、滑轮组的知识融合应用,应对跨模块综合题,能快速适应不同命题情境,将基础规律迁移到变式题目中。
七、考法总结
天津市中考物理浮力压强、滑轮组机械效率板块,核心是“以公式为基础、以计算为核心、以情境为载体、以综合为方向”,既是力学知识的综合应用体现,也是中考拉分的关键题型。该考点的命题核心始终围绕“基础公式的灵活应用、隐含条件的精准提取、综合问题的分步拆解”,复习时无需追求偏题、怪题,重点吃透核心公式、掌握典型情境的解题流程、规避常见易错点,即可应对各类考题,实现该板块的高分突破。
解题技巧与考前题型复习覆盖要点说明
一、解题技巧总括
针对天津市中考该板块多选题+力学综合计算的题型特征,总结6大核心解题技巧,帮助快速理清逻辑、精准计算与判断,避免失误:
技巧1:先定模块,提取条件——做好分析前提
拿到题目后,先区分核心考查模块(滑轮组、浮力压强、综合考查),再提取显性条件(物重、拉力、容器底面积、液体密度等)和隐含条件(不计绳重和摩擦、物体漂浮/悬浮、底密合、水未溢出等),将关键条件标注在题干旁,避免遗漏。
技巧2:滑轮组解题——抓“n值”和“不变量”
1. 首先确定滑轮组的有效绳子段数n(直接数与动滑轮相连的绳子段数),这是所有滑轮组计算的基础;
2. 抓住不变量:不计绳重和摩擦时,动滑轮重力G动不变,以此为突破口,列等式推导两次提升不同重物时的拉力、机械效率;
3. 功率计算优先用P=Fv:已知物体上升速度时,先求绳端移动速度,再计算功率,比更快捷。
技巧3:浮力解题——选“最优计算方法”
根据物体的浮沉状态,选择最简便的浮力计算方法,避免复杂推导:
1. 漂浮/悬浮:优先用二力平衡法(),无需计算;
2. 沉底/完全浸没:优先用阿基米德原理(,因);
3. 有拉力/支持力:用受力分析法(如沉底时,漂浮时加物块后)。
技巧4:液体压强解题——绕“液面高度变化Δh”
柱形容器中液体压强的变化,核心是推导液面高度变化Δh,解题流程为:
(由浮力求出)→(物体与容器底不密合)或(物体与容器底密合)→→。
技巧5:综合计算——分步拆解,化繁为简
针对浮力压强与滑轮组的综合题,采用分步拆解法,将复杂问题拆分为单一模块问题:
1. 先根据浮力知识,计算物体受到的浮力,得到物体的有效重力();
2. 再将有效重力代入滑轮组公式,计算拉力、机械效率等物理量;
3. 每一步只关注一个模块的公式,避免多个公式混淆。
技巧6:多选题分析——定性先判,定量后算
按**“定性判断→定量计算→比值验证”**的顺序逐一分析选项,提高解题效率且避免漏选/错选:
1. 先判断定性选项(如“机械效率随物重增大而升高”“物体漂浮时浮力等于重力”),用基础规律快速排除明显错误项;
2. 再计算定量选项(如“拉力大小”“机械效率数值”“浮力大小”),结合核心公式分步推导,做好计算标注;
3. 最后验证比值/变化量选项(如“两次机械效率之比”“压强变化量”),优先用公式推导比值关系,无需计算具体数值,减少计算量。
二、考前题型复习覆盖要点
结合天津中考真题规律和同题位多选题模拟突破的要求,考前复习需做到基础公式记牢、单一模块吃透、综合计算熟练、难点问题突破,具体覆盖以下要点,同时明确模拟突破的注意事项:
(一)基础知识点全覆盖,筑牢解题根基
1. 熟记核心公式与规律:精准记忆滑轮组、浮力、液体压强的所有核心公式及变形,明确公式的适用条件,做到“题型→公式”一一对应,核心公式整理如下:
模块
核心公式
适用条件/备注
滑轮组
;;
不计绳重和摩擦
η=
不计绳重和摩擦,竖直提升物体
;
为绳端移动速度,为物体上升速度
浮力
(阿基米德原理)
通用
物体漂浮或悬浮
物体沉底,受到容器底支持力
液体压强
;
通用;为液面高度变化量
;
柱形容器,液体对容器底的压力等于液体重力+浮体重力
密度与重力
;
通用
2. 明确核心隐含条件的含义:真题中大量条件以隐含形式给出,需精准理解并转化为计算条件:
· 不计绳重和摩擦→,;
· 物体漂浮/悬浮→,(漂浮)、(悬浮);
· 物体沉底且完全浸没→,;
· 柱形容器、水未溢出→液体对容器底的压力变化量等于物体受到的浮力变化量;
· 物体与容器底不密合→液面高度变化。
(二)单一模块重突破,掌握核心题型解题流程
针对滑轮组、浮力压强两大模块的高频核心题型,进行专项突破,形成固定解题流程,避免思路混乱:
1. 滑轮组模块:
· 基本计算题型:解题流程→确定n值→提取G、F→求G动()→计算→计算功率;
· 两次提升重物题型:解题流程→根据第一次条件求G动→利用G动不变,求第二次拉力→计算两次机械效率→推导比值。
2. 浮力压强模块:
· 物体浮沉与浮力计算题型:解题流程→判断浮沉状态→选最优浮力计算方法→求或物体密度;
· 柱形容器压强变化题型:解题流程→求→得→推导→计算和;
· 木块+金属块组合题型:解题流程→分别对整体/部分受力分析→利用漂浮条件列等式→推导密度或体积。
(三)跨模块综合突破,攻克拉分考点
浮力压强与滑轮组的综合计算是该板块的拉分点,也是中考难点,需重点练习以下两类综合题型,掌握解题关键:
1. 滑轮组提升浸浮物体:解题关键→先计算物体受到的浮力,将物重转化为有效重力,再将代入滑轮组公式计算拉力、机械效率;
2. 滑轮组在液体中做功的功率计算:解题关键→结合物体上升速度和浮力,求出拉力F,再利用计算功率,注意绳端移动速度与物体上升速度的关系。
(四)易混点与易错点梳理,规避常见错误
考前重点梳理该板块的易混点、易错点,形成“避坑清单”,确保考试中不重复犯错:
1. 滑轮组易混点:有效绳子段数n数错(数与定滑轮相连的绳子);混淆有用功、额外功、总功(如将拉力做的功当成有用功);忽略“不计绳重和摩擦”的条件直接用公式。
2. 浮力易混点:漂浮时误将物体体积当作;沉底时忽略容器底的支持力,直接用;阿基米德原理中液体密度与物体密度混淆。
3. 液体压强易错点:计算液面高度变化时,忽略物体底面积,直接用;柱形容器与非柱形容器的压力判断混淆(非柱形容器压力不等于液体重力,但中考均为柱形容器)。
4. 计算易错点:公式变形错误(如将变形为);单位未统一(如厘米与米、克与千克);比值计算时颠倒分子分母。
(五)同题位模拟突破注意事项
1. 固定题型练习,适配中考要求:模拟练习时严格以多项选择题为主要题型,训练“逐选项分析、定性+定量结合、防漏选/错选”的思维,避免因单选题的思维惯性导致失误;
2. 限时计算训练,提升解题速度:中考时间有限,要求自己3-5分钟解一道题,练习时刻意训练“提取条件→选公式→分步计算”的流程,优先用快捷公式(如、二力平衡法),提高解题效率;
3. 注重分步计算,保证准确性:该板块涉及大量定量计算,练习时做好步骤标注,每一步只推导一个物理量,避免一步到位导致的计算错误,同时注意单位统一和公式变形的正确性;
4. 强化错题复盘,归类错误原因:整理错题时,按**“公式应用错误、条件提取遗漏、计算错误、题型判断错误”**归类,针对性弥补薄弱点,如“条件提取遗漏”需加强对隐含条件的敏感度训练,“综合计算错误”需加强单一模块的基础练习;
5. 覆盖所有真题情境:模拟练习时刻意加入“滑轮组提升不同重物、浮沉子、木块+金属块、柱形容器压强变化、密度计”等真题中的典型情境,梳理同类情境的解题共性,做到“遇新情境不慌,快速回归核心公式”。
(六)考前压轴训练,突破综合难点
考前选取典型浮力压强与滑轮组结合的综合多选题进行压轴训练,重点练习**“受力分析→公式选择→分步推导→比值验证”**的完整解题流程,培养综合分析能力,确保在中考中能快速拆解复杂问题,拿下拉分点。
历年中考真题总览
1.用图所示的动滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J,不计绳重和摩擦,则( )
A.第一次提升重物时机械效率较高 B.第二次提升重物时的额外功较大
C.先后两次提升重物的重力之比为7∶9 D.先后两次提升重物的总功率之比为6∶5
【答案】AD
【详解】A.有用功和总功的比值等于机械效率,由图可知,第一次动滑轮的机械效率是75%,第二次动滑轮的机械效率是70%,所以第一次提升重物时机械效率较高,故A符合题意;
B.不计绳重和摩擦,使用动滑轮提升重物,额外功是克服动滑轮重力做的功,两次使用相同的动滑轮,克服动滑轮做的功相同,额外功相同,故B不符合题意;
C.第一次的额外功为900J,第一次额外功25%,总功为
有用功W有1=W总1η1=3600J×75%=2700J
两次额外功相同,第二次额外功30%,总功为
有用功W有2=W总2η2=3000J×70%=2100J
先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,先后两次提升重物的重力之比为
故C不符合题意;
D.先后两次提升重物的时间相同,先后两次提升重物的总功率之比
故D符合题意。
故选AD。
2.水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为,如图所示。向容器中注入质量为的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则( )
A.圆柱体所受浮力为 B.圆柱体所受浮力为
C.容器底所受液体压强可能为 D.容器底所受液体压强可能为
【答案】BD
【详解】AB.由密度公式可得,容器内液体的体积
圆柱体直立在液体中且与容器底接触,放入圆柱体后容器内液体的深度
圆柱体受到的浮力
故A不符合题意,B符合题意;
CD.若圆柱体对容器底部有压力,则容器底受到液体的压强
若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时,即圆柱体漂浮,圆柱体所受的浮力等于重力,此时容器底所受液体压强为
故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
3.在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体,额外功与有用功之比为1︰3;再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦,则( )
A. B.
C.先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4 D.先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6
【答案】BD
【详解】AB.因为不计绳重和摩擦,则有用功为提升物体所做的功,额外功为提升动滑轮所做的功。由题意知,滑轮组先匀速提升重为是G1的物体,额外功与有用功之比为1︰3;即
3G动h=G1h
解得。再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5,即
解得
故A错误,B正确;
CD.根据
先后两次滑轮组的机械效率之比
故C错误,D正确。
故选BD。
4.小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h1,如图所示;一段时间后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0,则所制作的浮沉子( )
A.质量为ρ0(h1-h0)S B.质量为ρ0(h2-h0)S
C.材料的密度为 D.材料的密度为
【答案】AD
【详解】AB.刚放入水中时,排开水的体积为
刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,浮力等于浮沉子的重力,等于排开水的重力,故浮子的重力为
经整理可知
故A符合题意,B不符合题意;
CD.一段时间后,空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2,则空腔部分的体积为
实心部分的体积为
材料的密度为
故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
5.利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时,绳子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同,不计摩擦和绳重,则提升重为150N的物体时( )
A.机械效率为80% B.机械效率为75%
C.拉力的功率为50W D.拉力的功率为100W
【答案】BD
【详解】由图n=2,动滑轮自重为
G0=2F1-G1=2×125N-200N=50N
绳自由端速度为
提150N物体时,机械效率为
拉力为
功率为
P2=F2v=100N×1m/s=100W
故AC不符合题意,BD符合题意。
故选BD。
6.水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则( )
A.放入木块前水对容器底的压强为
B.放入木块后水对容器底的压强为
C.木块所受的重力为
D.木块所受的重力为
【答案】AD
【详解】A.放入木块前,对容器底部的压力等于水所受的重力,由可得,水对容器底部的压强
故A符合题意;
B.放入木块前,容器中水的深度为 ①
设放入木块后容器中水的深度为h,因木块对容器底的压力刚好为零,故木块刚好漂浮于水面上,则木块受到的浮力等于木块所受的重力,由阿基米德原理知,木块所受浮力等于木块排开水所受的重力,即
则
②
联立①②解得,放入木块后水的深度
则放入木块后,水对容器底部的压强为
故B不符合题意;
CD.由
可得木块所受的重力
故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
7.在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水,让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为,如图所示;再将一金属球放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水的深度为;最后将该金属球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上),待金属球沉底后测水的深度为.已知水的密度为水,则( )
A.金属球的密度为水
B.金属球的密度为水
C.金属球沉底后,它对容器底的压力为水
D.金属球沉底后,它对容器底的压力为水
【答案】AC
【详解】根据阿基米德定律,金属球放入烧杯中时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水所受重力,等于金属球的重力,即G金=ρ水(h1﹣h0)Sg,根据重力的公式G金=m金g,
由m金=ρ水(h1﹣h0)S;
金属球沉入水底时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水的体积,等于金属球的体积,
即V金=(h2﹣h0)S;
根据密度公式ρ=得,金属球得密度 ρ金=== 水,故A正确,B错误;
金属球沉底后对杯底得压力等于金属球重力减去水对金属球得浮力,根据浮力公式F浮=ρ水Vg,FN=G金﹣F浮=ρ水(h1﹣h0)Sg﹣ρ水(h2﹣h0)Sg=水.故C正确,D错误.
8.如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为S1、S2.质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为T,此时容器中水深为h(水的密度为ρ0).下列说法正确的是( )
A.木球的密度为ρ0
B.木球的密度为ρ0
C.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
D.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
【答案】AD
【详解】解:
(1)木球浸没时,其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,
由于木球处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得:F浮=G+T=mg+T,
木球浸没时,V排=V木,则根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得:ρ0gV排=mg+T,
由ρ=可得木球的体积:V木=,
所以,ρ0g×=mg+T,
解得ρ木=ρ0;故A正确,B错误;
(2)剪断细线,木块漂浮,F浮′=G=mg,
则待木球静止后浮力变化量为:△F浮=F浮﹣F浮′=mg+T﹣mg=T,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得水面下降的高度(容器上部的水面下降):
△h=
则由△p=得,水对容器底的压力变化量:
△F=△pS2=ρ0g△hS2=ρ0g×S2=T,故C错误,D正确.
故选AD.
同题位题型模拟突破
9.天津市启动了对部分老旧小区改造升级工程。工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料,如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200N,建筑材料在10s内匀速上升了5m,不计绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A.拉力F的功率为300W B.滑轮组的机械效率为80%
C.动滑轮所受的重力为280N D.滑轮组所做的有用功为3000J
【答案】AB
【详解】A.拉力做的功为
功率为
故A正确;
BD.滑轮组做的有用功为
滑轮组的机械效率为
故B正确,D错误;
C.由图可知动滑轮上承重绳子的股数为n=3,根据可知,动滑轮的重力为
故C错误。
故选AB。
10.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法错误的是( )
A.当G物=12N时,绳自由端的拉力F=5N
B.此滑轮组动滑轮的重力为2N
C.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
D.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但不会超过100%
【答案】BC
【详解】AB.由图中可知,动滑轮上有三股绳子承重,不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力F与物体重力G物之间的关系为
滑轮组的机械效率为
当G物=12N时,由图中可知,机械效率为η=80%,代入解得动滑轮的重力为G动=3N,代入解得,此时绳子自由端的拉力为
故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,因动滑轮的质量也不变,故由
可知,滑轮组的机械效率不变,故C错误,符合题意;
D.由图像可知,同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,在使用滑轮组时,不可避免地要克服动滑轮的重力做功,则总功一定大于有用功,故可知滑轮组的机械效率不可能超过100%,故D正确,不符合题意。
故选BC。
11.如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,此时测力计的示数为;在物体B下加挂重为的物体C后,用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为.若不计绳重及滑轮的摩擦,取,则下列说法中正确的是( )
A.物体A所受滑动摩擦力大小为 B.F的大小为
C.F做功的功率为 D.B的重力为
【答案】AB
【详解】由图可知,两条绳子向下拉弹簧测力计,弹簧测力计的示数:
F示=2F拉1+G轮,
即:550N=2F拉1+50N,
则滑轮组绳子末端受到的拉力:F拉1=250N,
又因为滑轮组绳子末端受到的拉力:
F拉1= (G轮+GB),
250N=(50N+GB)
解得B的重力:GB=700N,故D错误.
由于力的作用相互的,物体A受到的水平拉力:
F1=F拉1=250N,
因为物体A匀速直线运动,所以A物体所受摩擦力:
f=F1=250N,故A正确.
在物体B下加挂重为90N的物体C后,滑轮组绳子末端受到的拉力:
F拉2= (G轮+GC+GB)=(50N+90N+700N)=280N,
由于力的作用相互的,物体A受到向右的拉力:
F右=F拉2=280N,
因为物体A对桌面的压力、接触面的粗糙程度不变,
所以物体A受到摩擦力不变,还是250N,
此时物体A受到向左的拉力F、向右的拉力F右、向右的摩擦力f,
因为物体A向左匀速直线运动,
所以可得:F=F右+f=280N+250N=530N,故B正确.
物体A左移的速度:v=3v物=3×5cm/s=15cm/s=0.15m/s,
拉力做功功率:,故C错误.
12.小明用相同的滑轮安装成下图所示的两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,在相同时间内绳端移动的距离相等,若绳端拉力,则( )
A.物体的速度之比 B.有用功之比
C.机械效率之比 D.拉力的功率之比
【答案】BC
【详解】A.依题意得,两装置在相同时间内绳端移动的距离相等,则物体上升的高度比为
物体的速度之比
故A不符合题意;
B.2提升的物体的质量相同,由得,物体的重力相同,由得,装置的有用功之比
故B符合题意;
C.机械效率之比
故C符合题意;
D.拉力的功率之比
故D不符合题意。
故选BC。
13.在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体,额外功与有用功之比为1:3;再匀速提升重为G2的物体,先后两次绳子自由端的拉力之比为4:5.若不计绳重和摩擦,则( )
A.G1:G2=3:4
B.G1:G2=2:3
C.提升重为G1的物体时,该滑轮组的机械效率为75%
D.先后两次滑轮组的机械效率之比为15:16
【答案】ACD
【详解】AB.由题意可知,匀速提升重为G1的物体时,额外功与有用功之比为1:3,因不计绳重和摩擦时,克服物体重力所做的功为有用功,所以,由W有=Gh可得
则
因使用同一个滑轮组先后匀速提升重为G1和G2的物体时,两次绳子自由端的拉力之比为4:5,所以,由可得
解得
故A正确,故B错误;
C.不计绳重和摩擦,由
得,提升重为G1的物体时,该滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.则先后两次滑轮组的机械效率之比
故D正确。
故选ACD。
14.用如图甲所示滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图乙所示,在20s内重物提升了4m,每个滑轮重100N。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为200W B.绳子自由端拉力的大小为250N
C.该滑轮组提升的物重为900N D.该滑轮组的机械效率为80%
【答案】ABD
【详解】A.由图乙可知,在20s内拉力做的总功,则绳子自由端拉力的功率
故A正确;
B.已知重物提升了,由图乙可知,所以绳子自由端移动的距离
绳子自由端拉力
故B正确;
C.不计绳重和摩擦,有两个动滑轮,每个滑轮重100N,则物体的重力
故C 错误;
D.总功,有用功
滑轮组的机械效率
故D正确。
故选ABD。
15.用图所示的滑轮组提升重6×104N的物体,已知滑轮组的机械效率为80%,拉力F的功率为2500W,要把重物匀速竖直提升1米,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.下列说法中正确的是( )
A.拉力所做的有用功是6×104 J B.拉力F是2×104N
C.物体上升的速度为0.1m/s D.动滑轮的重力是1.5×104N
【答案】AD
【详解】A.滑轮组提升物体所做的有用功:;
故A正确;
B.由可得,拉力F做的总功:
绳子自由端移动的距离为:
由可得,拉力:
故B错误;
C.由 可得,拉力做功时间:
物体上升的速度:
故C错误;
D.额外功:,
不计绳重和滑轮与轴的摩擦,则,则动滑轮的重力:
故D正确.
16.利用如图所示的滑轮组,不计绳重和摩擦,将一个重为G的物体,匀速向上提起高度h用了时间t,拉力为F,机械效率是η,以下说法正确的是( )
A.拉力的功率为
B.拉力的功率为
C.若匀速向上提起一个重为4G的物体,此时的拉力为F+G
D.若匀速向上提起一个重为4G的物体,此时的拉力为 +G
【答案】ACD
【详解】AB.由图可知,n=3,则绳端移动的距离s=3h
拉力做的总功为W总=Fs=3Fh
拉力F的功率为
P==
故A正确,B错误;
CD.不计绳重和摩擦,提升重为G的物体时,拉力
F=(G+G动)
则动滑轮的重力为G动=3F−G
若匀速向上提起一个重为4G的物体时,动滑轮的重力不变,不计绳重和摩擦,此时的拉力为
F′=(4G+G动)= (4G+3F−G)= (3G+3F)=G+F
因为
η====
所以
F=
因此
F′= G+F=G
故CD正确。
故选ACD。
17.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,老师为每组同学提供了一个定滑轮和一个动滑轮、细绳等器材。如图所示,小明组装了图甲装置,将重为G的物体匀速提升高度为h,测出拉力的大小为F;同组的小华组装了图乙装置,他认为图乙的装置更省力,并且将同样重为G的物体匀速提升高度为h,则下列说法正确的是( )(不计绳重和摩擦)
A.图甲装置机械效率
B.图乙装置机械效率
C.图乙装置比图甲装置可以省力
D.图乙装置,若将物体重力增加,则滑轮组的机械效率为
【答案】BCD
【详解】A.不计绳重和摩擦,图甲中,绳子承重股数为,根据
动滑轮重为
根据
则图甲装置机械效率
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,图乙中,绳子承重股数为,根据
乙中拉力的大小为
根据
则图乙装置机械效率
故B正确;
C.根据AB选项分析可知,图乙装置比图甲装置可以省力
故C正确;
D.图乙装置,若将物体重力增加,此时乙中拉力的大小为
根据
则滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选BCD。
18.如图所示,装有适量水(水的密度为)的柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为,将重为的金属块A和重为的木块B叠放在水中,水面恰好与木块上表面相平:将金属块取下放入水中,金属块下沉到容器底部,当木块再次静止时,水对容器底部的压强减小了。下列判断正确的是( )
A.木块B的体积为
B.金属块A的体积为
C.木块B再次静止时露出水面的体积为
D.沉到容器底部的金属块A受到的支持力为
【答案】BCD
【详解】A.当AB叠放时,AB组合的总重力与木块受到的浮力平衡
木块恰好浸没,V木=V排,木块的体积
故A错误;
C.将金属块放入水中后,由于
木块上浮,浮力减小,继而达到受力平衡,此时
木块B再次静止时浸入水面的体积
木块B再次静止时露出水面的体积
故C正确;
B.由于水对页面底部的压强减小了,液面下降的高度
铁块A放入水中前与放入水中后排开水的体积之差等于水下降的体积
解得
故B正确;
D.A沉底时,受平衡力,故
解得
故D正确。
故选BCD。
19.将一底面积为、盛有适量密度为水的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,一装有铝块的平底金属盒漂浮在水面上,如图甲所示,此时金属盒受到的浮力为。将铝块从金属盒中取出放入容器的水中,铝块沉到容器底,如图乙所示,此时金属盒受到的浮力为,容器底对铝块的支持力为。下列判断正确的是( )
A.铝块的重力为
B.铝块放入水中后,铝块受到的浮力为
C.铝块放入水中后,水对容器底的压强减小了
D.铝块的体积为
【答案】ACD
【详解】A.图甲中金属盒和铝块处于漂浮状态,浮力等于总重力,即
F1=G盒+G铝①
图乙中,金属盒处于漂浮状态,浮力等于金属盒的重力,即
F2=G盒②
由①和②得到铝块的重力为
G铝=F1-F2
故A正确;
B.铝块沉到容器底,受到重力、支持力和浮力,铝块受到的浮力为
F浮铝=G铝-F支持=F1-F2-F3
故B错误;
C.原来金属盒和铝块的总浮力为
F1=G盒+G铝
铝块沉到容器底,金属盒和铝块的总浮力
F2=G盒+F浮铝
铝块放入水中后,总浮力的变化量
ΔF浮=F1-F2=G盒+G铝-(G盒+F浮铝)=G铝-F浮铝=F支持=F3
铝块放入水中后,水对容器底的压强减小了
故C正确;
D.铝块全部浸入水中,铝块的体积
故D正确。
故选ACD。
20.一底面积为S0的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有一定深度密度为ρ0的水,水对容器底部的压强为2p0。现将一实心物体放入容器中,静止时有一半的体积露出水面,如图所示,此时水对容器底部的压强为3p0。将该物体放入另一种液体中时仍漂浮,当用竖直向下、大小为F0的力压它时,物体浸没液体中,如图所示。下列判断正确的是( )
A.物体的质量为 B.物体的密度为
C.物体的体积为 D.另一种液体的密度为
【答案】AC
【详解】C.设实心物体的质量是m,体积是V,没有实心物体放入时,水的深度是h,水对容器底部的压强
①
放入实心物体时,水的深度是h1,水对容器底部的压强
②
所以,液面深度变化
由此可知,物体的体积为
故C正确;
A.实心物体放入容器中,静止时漂浮,有一半的体积露出水面,受到的浮力
由此可知,物体的质量为
故A正确;
B.由知道,物体的密度
故B错误;
D.将该物体放入另一种液体中浸没时,受到重力、浮力和向下的压力而平衡,此时
解得另一种液体的密度
故D错误。
故选AC。
21.一底面积为S0的平底薄壁圆柱形容器内装有适量密度为ρ0的水,放置于水平桌面上。现将体积为V0,重为G0的木块A轻放入容器内的水中,静止后如图所示。若将一重为2G0的物体B用细绳系于A的下方,静止后它们恰好浸没在水中,如图所示(水未溢出)。下列判断正确的是(不计绳重及其体积)( )
A.左侧图中,木块浸入水中的体积为
B.物块B的体积为
C.细线上的拉力为
D.右侧图中水对容器底部的压强比左侧图中增大了
【答案】BD
【详解】A.由左侧图可知,A漂浮在水中,浮力等于重力为G0,木块浸入水中的体积为
故A错误;
B.由右侧图可知,AB所受浮力等于AB的重力为3G0,则物块B的体积为
故B正确;
C.细线上的拉力为
故C错误;
D.如图,因为容器为柱形,所以水对容器底的压力等于水和物体的总重力;由题可知,右侧图中水对容器底的压力比左侧图中水对容器底的压力增大了2G0,则右侧图中水对容器底部的压强比左侧图中增大了
故D正确。
故选BD。
22.如图所示,足够大圆柱形薄壁容器A放在水平桌面上,容器中盛有少量密度为ρ0的水,其底面积为3S0.,现将一底面积为S0的木块B(不吸水)放入容器中,水面上升的高度为h0,此时物块B部分露出水面,如图所示。若此时木块对容器底的压强为p0,则( )
A.放入木块前水对容器底的压强为2ρ0gh0 B.放入木块后水对容器底的压强 2ρ0gh0
C.木块所受的重力为2ρ0gh0S0+p0S0 D.木块所受的重力为3ρ0gh0S0+p0S0
【答案】AD
【详解】A.水面上升的高度为h0,若原先的高度为h,则水的体积为
V水=3S0h①
V水=(3S0-S0)(h+h0)②
由①②得到
h=2h0
放入木块前水对容器底的压强为
p1=ρ0gh=2ρ0gh0
故A符合题意;
B.放入木块后水对容器底的压强为
p1=ρ0g(2h0+h0)=3ρ0gh0
故B不符合题意;
CD.木块B受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ0gS0×(2h0+h0)=3ρ0gS0h0
此时木块B对容器底的压强为p0,B对容器底的压力为
F压=p0S0
由于B对容器底的压力与容器底对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以支持力
F支=F压=p0S0
木块B在水中受到的力为重力、支持力、浮力,在这三个力的作用下,木块B处于静止状态,所以木块B的重力为
G=F支+F浮=p0S0+3ρ0gS0h0
故D符合题意,C不符合题意。
故选AD。
23.装有一定量水(密度为)的烧杯放在水平桌面上,现将一边长为l的正方体木块放入水中如图甲所示,静止时木块上表面到水面的距离为;将一小石块放在木块上,如图乙所示,静止时木块上表面到水面的距离为;若将石块系在木块下放入水中,如图丙所示,静止时木块上表面到水面的距离为。则下列判断正确的( )
A.石块的质量 B.石块的体积
C.木块的密度 D.石块完全浸没水中所受到的浮力
【答案】BC
【详解】A.乙图中木块和石块整体漂浮,总浮力,结合甲图可知,木块的重力为,因此,可以得到石块重力为
故石块质量为,故A错误;
B.丙图中木块和石块整体悬浮,石块系在木块下,设石块体积为V,由于整体漂浮,结合图乙,由总浮力等于总重力可得
解得,故B正确;
C.甲图中木块漂浮,根据漂浮条件,木块排开水的体积,由阿基米德原理可知,浮力
木块的重力为,因此,可得,故C正确;
D.由阿基米德原理可知,石块完全浸没时受到的浮力为,故D错误。
故选BC。
24.一装有适量水的容器放在水平桌面上,容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细线相连放入水中静止时,木球露出水面的体积为V0;当把细线剪断后,合金球沉底,木球静止时露出水面的体积为2V0,如图所示。已知水的密度为ρ0,下列说法正确的是( )
A.合金球的重力为3ρ0gV0 B.合金球的密度为3ρ0
C.木球的密度为0.6ρ0 D.剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
【答案】AC
【详解】AB.剪断前,木球和合金球排开水的体积为V排前=5V0+2V0-V0=6V0
因为两球漂浮,由二力平衡知F浮前=ρ0g×6V0=G木球+G合金球 ①
剪断后,木球排开水的体积为V排后=5V0-2V0=3V0
因为木球漂浮,由二力平衡知F浮木球=ρ0g×3V0=G木球 ②
由①②可知,G合金球=3ρ0gV0,合金球的质量为
合金球的密度为
故A正确,B错误;
C.木球的质量为
木球的密度为
故C正确;
D.剪断细线后,木球和合金球受到的浮力之和为F浮后=ρ0g×(5V0+2V0-2V0)=5ρ0gV0
则两球对水的作用力变化量为∆F=F浮前-F浮后=6ρ0gV0-5ρ0gV0=ρ0gV0
所以剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
故D错误。
故选AC。
25.在底面积为S0的薄壁平底容器中,注入密度为0的某种液体后,液体的深度为h0.现将一个底面积为S1的金属圆柱体立于容器中(已知该金属圆柱体的密度大于所注入液体的密度),圆柱体有一部分露出液面,水也未溢出,如图所示。则此时( )
A.水对容器底部的压强为 B.水对容器底部的压强为
C.水对容器底部的压力为 D.水对容器底部的压力为
【答案】BD
【详解】容器中液体的体积, 金属圆柱体会沉底,相当于容器底面积减小了金属圆柱体的底面积,放入圆柱体后液体深为
液体对容器底部的压强为
根据可得,液体对容器底的压力
故AC错误,BD正确。
故选BD。
26.小明将底面积为S2的柱状蜡烛底部表面烧熔化,然后迅速压在底面积为S1的烧杯底部,向烧杯中加水至刚好淹没蜡烛,测得水深h1(蜡烛与烧杯底密合,如图甲所示);接着他移动了一下蜡烛,发现最终蜡烛漂浮在水面(如图乙所示),测得此时水深为h2,已知水的密度ρ水。以下结论不正确的是( )
A.甲图中蜡烛所受浮力为ρ水gS2h1
B.蜡烛密度为[1]ρ水
C.乙图中蜡烛所受浮力为ρ水gS1(h1﹣h2)
D.乙图中蜡烛下表面所受水的压强为ρ水g(h1•S1)
【答案】ACD
【详解】A.甲图中蜡烛下面没有水,根据浮力产生的原因可知,蜡烛不受浮力的作用,A错误,故A符合题意;
BC.甲图中水的体积为
乙图中蜡烛排开水的体积为
乙图中蜡烛所受浮力为
因为乙图蜡烛漂浮,所以浮力等于重力,即
蜡烛的密度为
ρ
B正确,C错误,故B不符合题意,C符合题意;
D.根据浮力产生的原因可知,乙图中蜡烛下表面所受水的压力等于蜡烛受到的浮力,即
若蜡烛竖直漂浮在水面,则蜡烛下表面所受水的压强
由图乙可知,蜡烛的底面积大于S2,则乙图中蜡烛下表面所受水的压强小于ρ水g(h1•S1),D错误,故D符合题意。
故选ACD。
27.水平桌面上有一个底面积为S的薄壁圆柱形容器,内盛密度为ρ0的某种液体,将质量均为m,密度分别为ρA、ρB的实心小球A、B放入液体中,A球漂浮,B球沉底,如图所示,下列选项正确的是( )
A.小球A受到的浮力大小为
B.小球B受到的浮力大小为
C.只取出A球,液体对容器底部的压强变化了
D.只取出B球,液体对容器底部的压强变化了
【答案】BC
【详解】由图可知,小球A漂浮,小球B沉底;
A.因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,则小球A受到的浮力大小为
FA浮=GA=mg
故A错误;
B.小球B排开液体的体积
则小球B受到的浮力大小为
故B正确;
C.只取出A球时,由于圆柱形容器底部所受压力的减少量与A球的重力大小相等,则液体对容器底部压强的减小量
故C正确;
D.由于小球B沉底,只取出B球,容器中液面下降的高度
则液体对容器底部的压强的减小量
故D错误。
故选BC。
28.小明同学用刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯和水、细线等材料,测出了金属块的密度(如图)。操作过程如下:
①在圆柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时用刻度尺测出容器中水的深度为H1,如图(a)所示;
②将金属块吊在烧杯底部,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h1,容器中水的深度为H2,如图(b)所示;
③将金属块放在烧杯中,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h2,如图(c)所示。则下列说法正确的是( )
A.如图(a),薄壁长烧杯的重力等于它排开水的总重力
B.图(b)中水对圆柱形容器底的压强小于图(c)中水对圆柱形容器底的压强
C.忽略细线的重力,图(b)中圆柱形容器对桌面的压强与图(c)中圆柱形容器对桌面的压强相等
D.已知圆柱形容器底面积为S1,烧杯底面积为S2,水的密度为,则金属块的密度为
【答案】AC
【详解】A.图(a)中,薄壁长烧杯漂浮在水中,所受的浮力等于自身的重力,据阿基米德原理知,长烧杯的重力等于它排开水的总重力,故A正确;
B.图(b)中,金属块和长烧杯一起漂浮在水面,所受的重力等于金属块和长烧杯的总重力。图(c)中,金属块和长烧杯仍然漂浮在水面,所受的浮力等于自身的重力,则两个图中,金属块和长烧杯所受的浮力相等,排开的水的体积相等,圆柱形容器内水的深度相同,据知,水对容器底的压强相等,故B错误;
C.忽略细线的重力,图(b)中,容器对桌面的压力等于圆柱开容器、容器中水及金属块和长烧杯的总重力,图(c)中,容器对桌面的压力等于圆柱形容器、容器中水及金属块和长烧杯的总重力,容器中的水重力保持不变,所以容器对桌布的压力不变,据知,两个图中容器对桌面的压强相等,故C正确;
D.比较(a)、(b)两图可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,则两图中浮力的变化量等于金属块重力,两图中浮力的变化量
金属块的重力为
比较(b)、(c)两图可知,都是漂浮,烧杯和金属块的总重不变,总浮力不变;则(b)图中金属块受到的浮力等于这两次烧杯受到的浮力变化量,金属块受到的浮力
所以金属块的体积为
金属块的密度为,故D错误。
故选AC。
29.一圆柱形空容器放在水平桌面上,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端与一密度为、质量为的物块A中央相连。如图所示,当物块A分别浸没在密度为、 的液体中静止时(),弹簧的弹力大小相等。下列判断正确的是( )
A.物块A所受浮力的最大值为
B.弹簧对物块的支持力为
C.弹簧对容器底部的拉力为
D.当弹簧脱离容器底部后,静止时物块A露出某种液面的体积为
【答案】BCD
【详解】A.物块A的体积
物块A在两种液体中都为浸没状态,故其排开液体的体积相等,都等于物块A自身的体积。两液体的密度大小不同,根据阿基米德原理可知,在密度大的液体中物块A受到的浮力也大,即物块A所受浮力的最大值
故A错误;
B.物块A在液体中竖直方向受三个力的作用,分别是重力、浮力和弹力,由题意可知物体的重力相等,所受弹力也相等,但两种液体中所受浮力大小不等。故不难得知,在密度为的液体中物体A受到的浮力较小,此时应该为弹簧的弹力帮助浮力来平衡重力,弹簧的弹力就其效果上表现为对物体A的支持力,其大小
故B正确;
C.物体A在密度为的液体中受到的浮力大,此时应该为弹簧的弹力帮助重力来平衡浮力,弹簧的弹力就其效果上表现为对物体A和对容器底部的拉力,其大小
故C正确;
D.物体A在密度为的液体中受到的浮力大于物体A的重力,所以当弹簧脱离容器底部后,物体A会上浮。漂浮时它受到的浮力和自身重力相等
根据阿基米德原理可得它在液体中被浸没的体积
静止时物块A露出该液体液面的体积
故D正确。
故选BCD。
30.如图甲所示,一个薄壁轻质圆柱形容器置于水平桌面上,容器底面积为S1,容器内放有一个实心均匀长方体A ,其底面积为S2。现向容器内缓慢匀速注入液体,直至将容器注满。已知在注入液体过程中,长方体 A始终处于直立状态。容器底所受液体压强的大小与注入液体质量的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.则长方体A 所受最大浮力一定是
B.注入液体质量为m1时,液体对容器底压强可能是
C.液体对容器底的最大压力一定是
D.容器对桌面的最大压力可能是
【答案】ACD
【详解】A.由图乙可知,当加入液体的质量为m1时,长方体A所受浮力最大,最大值为
故A正确;
B.注入液体质量为m1时,液体对容器底压强为
因S1-S2≠S1,则液体对容器底压强不可能为,故B错误;
C.以液体为研究对象,液体对容器底的压力最大时,注入的质量为m2,其受到重力m2g,容器底对液体的支持力,以及长方体A对液体向下的力;由相互作用力关系可知,长方体A对液体向下的力等于长方体所受到的最大浮力,故容器底对液体的最大支持力为
由相互作用力的关系知,液体对容器底的最大压力为
故C正确;
D.容器对桌面的压力等于液体和长方体的总重力,若长方体A处于漂浮或者悬浮状态,则长方体A的重力等于最大浮力,此时容器对桌面的最大压力为
故D正确。
故选ACD。
31.如图,小烧杯中盛适量水,在水槽中水面漂浮,用刻度尺测小烧杯中水面到杯口距离为L1,水槽中水面到杯口的距离为L2;将一石块放入小烧杯内沉底后,小烧杯仍漂浮,用刻度尺测出小烧杯中水面到杯口距离为L3,水槽中水面到杯口距离为L4,已知小烧杯横截面积为S,则下列说法正确的是( )
A.石块质量为 B.石块体积为
C.石块密度为 D.石块密度为
【答案】ABD
【详解】B.设杯子由杯底到杯口的长度为L,由题意可知,石块的体积
故B正确;
A.将石块放入小烧杯中,小烧杯增加的浮力等于石块的重力,则石块的重力
G=ρ水g∆V排=ρ水gS(L2-L4)
则石块的质量
故A正确;
CD.则石块的密度
故D正确,C错误。
故选ABD。
32.水平桌面上有一底面积为4S0的圆柱形薄壁容器,容器内装有一定质量的水。将底面积为S0、高为h0的柱形圆筒装满水后(圆筒材料质地均匀),竖直放入水中,静止后容器中水的深度为,圆筒底与容器底刚好接触,且圆筒底对容器底的压力为零,如图所示;将圆筒从容器中取出,将圆筒中的水全部倒入容器内,再把空圆筒开口向上竖直正立放入水中,待圆筒自由静止后,圆筒仍保持开口向上竖直正立,圆筒露出液面的高度为,已知水的密度为,则( )
A.圆筒的质量为
B.圆筒材料的密度为
C.圆筒中的水全部倒入容器内,放入空圆筒后,容器内水面相比图中容器内水面上升的高度为
D.圆筒中的水全部倒入容器内,放入空圆筒前,容器底受到水的压力为
【答案】AD
【详解】把空圆筒开口向上竖直正立放入水中,待圆筒自由静止后,圆筒仍保持开口向上竖直正立,圆筒露出液面的高度为,则圆筒浸入的高度为,此时圆筒处于漂浮状态,圆筒的重力等于浮力,所以圆筒的重力为
所以圆筒的质量为
将底面积为S0、高为h0的柱形圆筒装满水后(圆筒材料质地均匀),竖直放入水中, 静止后容器中水的深度为,圆筒底与容器底刚好接触,且圆筒底对容器底的压力为零,此时可视为漂浮状态,则有
圆筒材料的体积等于图甲中圆筒与水总体积与圆筒中水的体积之差,即
材料的密度为
将圆筒从容器中取出,水面下降的高度
圆筒中的水全部倒入容器内,水面上升的高度
放入空圆筒前水面的高度
此时容器底受到水的压强
此时容器底受到水的压力
放入空圆筒后,容器内水面.上升的高度
此时容器内水面高度
可知与图中容器内水面高度相等,故BC错误、AD正确。
故选AD。
33.如图所示,将一质量为m的密度计放在水中,待密度计平稳后,水面在A处,放在另一种液体中,液面在B处,AB两刻度之间的距离为该密度计的测量范围。已知水的密度为ρ1。另一种液体的密度为ρ2。玻璃管有刻度处的横截面积为S。下列说法正确的是( )
A.ρ1<ρ2
B.ρ1>ρ2
C.A、B两刻度之间的距离
D.若AB刻度中间位置为C,则C刻度处对应密度为
【答案】BCD
【详解】AB.密度计在两种液体中处于漂浮状态,因为同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即
F1=F2
因为
V1<V2
所以根据F浮=ρgV排可知
ρ1>ρ2
故A错误,B正确;
C.设密度计在水中时,浸在液体中的体积为V1,浸在另一种液体的体积为V2,由漂浮条件可知
F浮1=ρ1gV1=G=mg
F浮2=ρ2gV2=G=mg
V1=
V2=
V2-V1=Sh
-=Sh
h=-=
故C正确;
D.密度计在C刻度的液体中,处于漂浮状态,由漂浮条件可知
F浮3=ρCgVC=G=mg
VC=
由选项C可知
V1=
V2=AB刻度中间位置为C,可以得到
V2-V1=2(VC-V1)
-=2(-)
故D正确。
故选BCD。
34.某兴趣小组想用实验室中的力传感器代替弹簧测力计研究物体受力情况,组装如图甲所示装置,竖直细杆(质量不计)的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小,下端与边长为a的正方体物块相连。现向底面积为S的薄壁空水箱中加水,力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像如图乙所示,已知水的密度为ρ水,则( )
A.物块受到的重力为F2
B.物块的边长a亦可表示为
C.当加入的水的质量为a(S-a2)ρ水+m0时,物块恰好所受浮力最大
D.水箱加水到C点时,水对水箱底部的压强为
【答案】BCD
【详解】A.由图乙可知,水箱中没有水时,压力传感器受到的拉力为F1,此时物块保持静止状态,则物块的重力G=F1,故A不符合题意;
B.由图乙可知,当力传感器的示数为F2时,物块全部浸没在水中,此时物块受到竖直向下重力、杆的压力及浮力作用,即
由阿基米德原理可知,物块的体积为
所以物块的边长为
故B符合题意;
C.由图乙可知,当力传感器的示数为F2时,物块全部浸没在水中,当加水到C点时受到浮力恰好最大,则从A到C所加水的体积
则从A到C所加水的质量
此时容器中水的总质量为
故C符合题意;
D.当加水到A点时,容器中水的体积此时水的深度
当加水到C点时,容器中水的深度
所以水箱加水到C点时水对水箱底部的压强为
故D符合题意。
故选BCD。
试卷第2页,共42页
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$天津物理中考2026专版一一题位考题覆盖与突破训练
多项选择题第13题
浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用
2026专版
命题点解读:天津中考物理第13题浮力压强、滑轮组机械
效率分析与应用
浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用是天津市中考物理力学板块的核心考
点,也是区分考生分数差距的关键内容。该考点常年固定在多项选择题核心题位
(多为第12或13题),偶尔结合计算、实验考查,分值占比稳定(3-8分),命
题风格兼具基础性、综合性与应用性,既紧扣新课标对力学实验与知识应用的要
求,又贴合天津中考“重计算、强逻辑、联实际”的命题特点,整体考法呈现“考
点固定、情境典型、综合为主、梯度明显”的核心特征,具体考法说明如下:
一、题型与分值特征
该考点以“多项选择题”为主要考查形式,是天津中考物理多选题中难度中
等偏难的核心题型,具体特征如下:
1.主题型:多项选择题,分值固定为3分,要求选出所有正确选项,少选、错
选均不得分,侧重考查思维的严谨性和知识点的综合应用,是考生必须重点
突破的题型。
2.次题型:综合计算、实验题,在计算、实验题中涉及(如滑轮组提升浸浮物
体的机械效率计算、柱形容器中压强变化与浮力结合计算),分值约5-8分,
侧重定量计算与综合分析能力,是拉分关键。
3.题型核心特征:题目信息量大,多结合生活情境或实验场景,同时涉及定性
判断与定量计算,选项设置既有基础得分点,也有隐蔽性强的干扰项,对公
式应用和逻辑推理要求极高。
二、命题核心载体
命题始终围绕“力学知识的实际应用”展开,两大模块常单独命题或融合命
题,核心载体分为三类,均源于生活实际或物理实验,贴合学生认知:
(一)浮力压强模块核心载体
1.基础情境:柱形容器中放入/取出木块、金属块、冰块等,考查液面高度变
2026专版
化、压强与浮力计算(最常见载体):
2.生活情境:浮沉子、密度计、轮船、潜水艇等,考查浮沉条件与浮力计算
3.实验情境:探究浮力大小的影响因素、液体压强的测量实验,考查实验原理
与数据解读。
(二)滑轮组机械效率模块核心载体
1.基础情境:滑轮组竖直提升重物(货物、石块等),考查拉力、功、功率与
机械效率计算:
2.生活情境:滑轮组提升建筑材料、起重机吊臂简化模型等,考查机械效率的
实际应用与影响因素:
3.综合情境:滑轮组提升浸在液体中的物体,实现两大模块的融合考查(拉分
题型核心载体)。
三、核心考查范围
考查内容严格围绕新课标要求,聚焦浮力压强、滑轮组机械效率两大模块,
核心考点固定,无超纲内容,可分为单一模块考查和跨模块综合考查两类,具体
如下:
(一)浮力压强模块核心考查范围
1.浮力的计算与浮沉条件:重点考查阿基米德原理(F浮=P9V拉)、二力平
衡法(漂浮/悬浮时F浮=G物)、受力分析法的应用,以及根据浮力与重力的
关系判断物体浮沉状态:
2.液体压强的计算与变化:考查液体压强公式(p=Pgh)的直接应用,以
及放入/取出物体后,液面高度变化引发的压强变化量(△p=P被94h)、压
力变化量(△F=△pS)推导;
3.密度推导:结合浮力公式与重力公式(G=mg=pgV),推导物体或液体的
密度,是该模块的综合考点;
2
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4.实验细节:考查浮力、液体压强实验的操作要点、数据解读,以及实验误差
分析(偶尔涉及)。
(二)滑轮组机械效率模块核心考查范围
1.功和功率的计算:区分并计算有用功(W有=Gh)、额外功(W额=G动h,
不计绳重和摩、总功(W。=Rs=hP,以及拉力功率(P-=PD:
直×100%=
2.机械效率的计算与分析:考查滑轮组机械效率公式()=w。
忌×10%=8。×109)的直接应用,以及机被效率的比值计第
3.动滑轮重力推导。利用“不计绳重和摩擦时,P-6”,结合拉力和物重
推导动滑轮重力:
4.机械效率的影响因素:定性判断物重、动滑轮重力对机械效率的影响,明确
绕绳方式(不计绳重和摩擦)不影响机械效率。
(三)跨模块综合考查范围
核心为“滑轮组与浮力压强的融合”,如滑轮组提升浸在液体中的物体,此
时拉力计算需结合浮力(F=-学画,综合应用滑轮组公式与浮力公式,是中
n
考拉分核心。
四、命题难度与梯度
该考点整体难度为“中等偏难”,题目内部设置清晰的三级梯度,兼顾基础
考查与升学区分,贴合天津中考命题规律:
1.基础层:直接考查核心公式的简单应用和基础规律判断,如实测浮力大小、
滑轮组有用功计算、物体浮沉状态判断,属于必得分点;
2.进阶层:单一模块的综合计算,如根据浮力推导物体密度、结合滑轮组两次
提升重物计算机械效率比值、柱形容器中压强变化量推导,需要简单的逻辑
推理与公式变形:
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3.拉分层:跨模块综合计算与隐含条件应用,如滑轮组提升浸浮物体的拉力与
机械效率计算、忽略绳重和摩擦/水未溢出等隐含条件的挖掘与应用,需要
较强的综合分析能力。
五、命题趋势与特点
1.情境化突出,贴近生活:摒弃纯理论、抽象化考查,所有题目均依托生活实
际或实验情境,如调光起重机、密度计测液体密度、柱形容器中放水块等,
考查知识的迁移应用能力:
2.综合化为主,模块融合:不再单独考查单一知识点,多为同一模块内综合(如
浮力与压强结合)或跨模块融合(如滑轮组与浮力结合),侧重知识网络的
构建能力:
3.定量计算为核心,注重能力立意:题目以定量计算为主,定性判断为辅,侧
重考查公式的灵活变形、隐含条件的提取,以及数学运算与物理逻辑的结合
能力,避免死记硬背:
4.考点高度稳定,变式可预测:核心考查点多年保持不变,仅在命题情境、呈
现形式上略有变化(如更换物体类型、调整滑轮组绕绳方式),备考时抓住
核心公式与解题规律即可应对:
5.干扰项设置巧妙,侧重思维严谨性:多选题干扰项多围绕易混点、易错点设
置,如混淆有用功与总功、误将物体体积当作排开液体体积、忽略隐含条件
等,要求考生思维严谨,仔细排查。
六、考查能力要求
结合天津中考命题特点,该考点对学生的能力要求聚焦4个核心,贴合力学
板块的考查本质:
1.识记与理解能力:熟记浮力压强、滑轮组机械效率的核心公式与规律,明确
公式的适用条件,理解物体浮沉、机械效率的本质原理:
2.实验与应用能力:掌握浮力、液体压强、滑轮组机械效率的实验原理与操作
细节,能将实验规律应用到生活实际情境中,解决实际问题:
4
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3.推理与计算能力:能提取题干中的显性与隐含条件,结合核心公式进行逻辑
推理和定量计算,熟练掌握公式变形与比值推导技巧:
4.综合与迁移能力:能将浮力压强、滑轮组的知识融合应用,应对跨模块综合
题,能快速适应不同命题情境,将基础规律迁移到变式题目中。
七、考法总结
天津市中考物理浮力压强、滑轮组机械效率板块,核心是“以公式为基础、
以计算为核心、以情境为载体、以综合为方向”,既是力学知识的综合应用体现,
也是中考拉分的关键题型。该考点的命题核心始终围绕“基础公式的灵活应用、
隐含条件的精准提取、综合问题的分步拆解”,复习时无需追求偏题、怪题,重
点吃透核心公式、掌握典型情境的解题流程、规避常见易错点,即可应对各类考
题,实现该板块的高分突破。
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解题技巧与考前题型复习覆盖要点说明
一、解题技巧总括
针对天津市中考该板块多选题+力学综合计算的题型特征,总结6大核心解
题技巧,帮助快速理清逻辑、精准计算与判断,避免失误:
技巧1:先定模块,提取条件一一做好分析前提
拿到题目后,先区分核心考查模块(滑轮组、浮力压强、综合考查),再提取显
性条件(物重、拉力、容器底面积、液体密度等)和隐含条件(不计绳重和摩擦、
物体漂浮/悬浮、底密合、水未溢出等),将关键条件标注在题干旁,避免遗漏。
技巧2:滑轮组解题一一抓“n值”和“不变量”
1.首先确定滑轮组的有效绳子段数n(直接数与动滑轮相连的绳子段数),这是
所有滑轮组计算的基础:
2.抓住不变量:不计绳重和摩擦时,动滑轮重力G动不变,以此为突破口,列
等式推导两次提升不同重物时的拉力、机械效率:
3.功率计算优先用P=Fv:已知物体上升速度时,先求绳端移动速度v=nv物
再计算功率,比P=”更快捷。
技巧3:浮力解题一一选“最优计算方法”
根据物体的浮沉状态,选择最简便的浮力计算方法,避免复杂推导:
1.漂浮/悬浮:优先用二力平衡法(F浮=G物),无需计算V:
2.沉底/完全浸没:优先用阿基米德原理(F浮=P滂9V物因V排=V物):
3.有拉力/支持力:用受力分析法(如沉底时G物=F浮+F支,漂浮时加物块后
F浮=G物+G加)。
技巧4:液体压强解题一一绕“液面高度变化△h”
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柱形容器中液体压强的变化,核心是推导液面高度变化△h,解题流程为:
V袋(由浮力求出)+Ah=S
物体与容器底不密合)或Ah=#(物体
器底密合)→4p=P,液9Ah→△F=pS容·
技巧5:综合计算一一分步拆解,化繁为简
针对浮力压强与滑轮组的综合题,采用分步拆解法,将复杂问题拆分为单一
模块问题:
1.先根据浮力知识,计算物体受到的浮力F,得到物体的有效重力(G有=G-
F浮):
2.再将有效重力代入滑轮组公式,计算拉力F、机械效率等物理量:
3.每一步只关注一个模块的公式,避免多个公式混淆。
技巧6:多选题分析一一定性先判,定量后算
按*“定性判断→定量计算→比值验证”**的顺序逐一分析选项,提高解题
效率且避免漏选/错选:
1.先判断定性选项(如“机械效率随物重增大而升高”“物体漂浮时浮力等于
重力”),用基础规律快速排除明显错误项:
2.再计算定量选项(如“拉力大小”“机械效率数值”“浮力大小”),结合
核心公式分步推导,做好计算标注:
3.最后验证比值/变化量选项(如“两次机械效率之比”“压强变化量”),优
先用公式推导比值关系,无需计算具体数值,减少计算量。
二、考前题型复习覆盖要点
结合天津中考真题规律和同题位多选题模拟突破的要求,考前复习需做到基
础公式记牢、单一模块吃透、综合计算熟练、难点问题突破,具体覆盖以下要点,
同时明确模拟突破的注意事项:
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(一)基础知识点全覆盖,筑牢解题根基
1.熟记核心公式与规律:精准记忆滑轮组、浮力、液体压强的所有核心公式及
变形,明确公式的适用条件,做到“题型公式”一一对应,核心公式整理如下:
模块
核心公式
适用条件/备注
滑轮组
G+6边;W有=Gh:
F=
不计绳重和摩擦
n
W点=Fs=nhF
n=G×100%
不计绳重和摩擦,竖直提
nF
升物体
G
G+G动
×100%
P=Fv;v=nv物
v为绳端移动速度,V物为
物体上升速度
浮力
F浮=P9V#(阿基米德
通用
原理)
F浮=G物
物体漂浮或悬浮
F浮=G物-F支
物体沉底,受到容器底支
持力
液体压强
p=P液gh:△p=P94h
通用:△h为液面高度变
化量
F
p=5:AF=4pS容
柱形容器,液体对容器底
的压力等于液体重力+浮
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体重力
密度与重力
G=mg=pgV;p=m
通用
2.明确核心隐含条件的含义:真题中大量条件以隐含形式给出,需精准理解并
转化为计算条件:
G+G动
●不计绳重和摩擦一W额=G动九,F=
n
●
物体漂浮/悬浮→F浮=G物'P物<P液(漂浮)、P物=P液(悬浮):
●
物体沉底且完全浸没→V排=V物,F浮<G物
柱形容器、水未溢出→液体对容器底的压力变化量等于物体受到的浮力
变化量:
。物体与容器底不密合一液面高度变化4h=*-5
V排」
(二)单一模块重突破,掌握核心题型解题流程
针对滑轮组、浮力压强两大模块的高频核心题型,进行专项突破,形成固定解题
流程,避免思路混乱:
1.滑轮组模块:
●
基本计算题型:解题流程→确定n值→提取G、F→求G动(G动=nF-G)
一计算)-是→计算功率P=Pv
●两次提升重物题型:解题流程→根据第一次条件求G动→利用G动不变,
求第二次拉力→计算两次机械效率→推导比值。
2.浮力压强模块:
●物体浮沉与浮力计算题型:解题流程→判断浮沉状态→选最优浮力计算
方法→求V或物体密度:
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天津物理中考2026专版——题位考题覆盖与突破训练
多项选择题第13题
——浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用
命题点解读:天津中考物理第13题浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用
浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用是天津市中考物理力学板块的核心考点,也是区分考生分数差距的关键内容。该考点常年固定在多项选择题核心题位(多为第12或13题),偶尔结合计算、实验考查,分值占比稳定(3-8分),命题风格兼具基础性、综合性与应用性,既紧扣新课标对力学实验与知识应用的要求,又贴合天津中考“重计算、强逻辑、联实际”的命题特点,整体考法呈现“考点固定、情境典型、综合为主、梯度明显”的核心特征,具体考法说明如下:
一、题型与分值特征
该考点以“多项选择题”为主要考查形式,是天津中考物理多选题中难度中等偏难的核心题型,具体特征如下:
主题型:多项选择题,分值固定为3分,要求选出所有正确选项,少选、错选均不得分,侧重考查思维的严谨性和知识点的综合应用,是考生必须重点突破的题型。
次题型:综合计算、实验题,在计算、实验题中涉及(如滑轮组提升浸浮物体的机械效率计算、柱形容器中压强变化与浮力结合计算),分值约5-8分,侧重定量计算与综合分析能力,是拉分关键。
题型核心特征:题目信息量大,多结合生活情境或实验场景,同时涉及定性判断与定量计算,选项设置既有基础得分点,也有隐蔽性强的干扰项,对公式应用和逻辑推理要求极高。
二、命题核心载体
命题始终围绕“力学知识的实际应用”展开,两大模块常单独命题或融合命题,核心载体分为三类,均源于生活实际或物理实验,贴合学生认知:
(一)浮力压强模块核心载体
基础情境:柱形容器中放入/取出木块、金属块、冰块等,考查液面高度变化、压强与浮力计算(最常见载体);
生活情境:浮沉子、密度计、轮船、潜水艇等,考查浮沉条件与浮力计算;
实验情境:探究浮力大小的影响因素、液体压强的测量实验,考查实验原理与数据解读。
(二)滑轮组机械效率模块核心载体
基础情境:滑轮组竖直提升重物(货物、石块等),考查拉力、功、功率与机械效率计算;
生活情境:滑轮组提升建筑材料、起重机吊臂简化模型等,考查机械效率的实际应用与影响因素;
综合情境:滑轮组提升浸在液体中的物体,实现两大模块的融合考查(拉分题型核心载体)。
三、核心考查范围
考查内容严格围绕新课标要求,聚焦浮力压强、滑轮组机械效率两大模块,核心考点固定,无超纲内容,可分为单一模块考查和跨模块综合考查两类,具体如下:
(一)浮力压强模块核心考查范围
浮力的计算与浮沉条件:重点考查阿基米德原理()、二力平衡法(漂浮/悬浮时)、受力分析法的应用,以及根据浮力与重力的关系判断物体浮沉状态;
液体压强的计算与变化:考查液体压强公式()的直接应用,以及放入/取出物体后,液面高度变化引发的压强变化量()、压力变化量()推导;
密度推导:结合浮力公式与重力公式(),推导物体或液体的密度,是该模块的综合考点;
实验细节:考查浮力、液体压强实验的操作要点、数据解读,以及实验误差分析(偶尔涉及)。
(二)滑轮组机械效率模块核心考查范围
功和功率的计算:区分并计算有用功()、额外功(,不计绳重和摩擦)、总功(),以及拉力功率();
机械效率的计算与分析:考查滑轮组机械效率公式()的直接应用,以及机械效率的比值计算;
动滑轮重力推导:利用“不计绳重和摩擦时,”,结合拉力和物重推导动滑轮重力;
机械效率的影响因素:定性判断物重、动滑轮重力对机械效率的影响,明确绕绳方式(不计绳重和摩擦)不影响机械效率。
(三)跨模块综合考查范围
核心为“滑轮组与浮力压强的融合”,如滑轮组提升浸在液体中的物体,此时拉力计算需结合浮力(),综合应用滑轮组公式与浮力公式,是中考拉分核心。
四、命题难度与梯度
该考点整体难度为“中等偏难”,题目内部设置清晰的三级梯度,兼顾基础考查与升学区分,贴合天津中考命题规律:
基础层:直接考查核心公式的简单应用和基础规律判断,如实测浮力大小、滑轮组有用功计算、物体浮沉状态判断,属于必得分点;
进阶层:单一模块的综合计算,如根据浮力推导物体密度、结合滑轮组两次提升重物计算机械效率比值、柱形容器中压强变化量推导,需要简单的逻辑推理与公式变形;
拉分层:跨模块综合计算与隐含条件应用,如滑轮组提升浸浮物体的拉力与机械效率计算、忽略绳重和摩擦/水未溢出等隐含条件的挖掘与应用,需要较强的综合分析能力。
五、命题趋势与特点
情境化突出,贴近生活:摒弃纯理论、抽象化考查,所有题目均依托生活实际或实验情境,如调光起重机、密度计测液体密度、柱形容器中放水块等,考查知识的迁移应用能力;
综合化为主,模块融合:不再单独考查单一知识点,多为同一模块内综合(如浮力与压强结合)或跨模块融合(如滑轮组与浮力结合),侧重知识网络的构建能力;
定量计算为核心,注重能力立意:题目以定量计算为主,定性判断为辅,侧重考查公式的灵活变形、隐含条件的提取,以及数学运算与物理逻辑的结合能力,避免死记硬背;
考点高度稳定,变式可预测:核心考查点多年保持不变,仅在命题情境、呈现形式上略有变化(如更换物体类型、调整滑轮组绕绳方式),备考时抓住核心公式与解题规律即可应对;
干扰项设置巧妙,侧重思维严谨性:多选题干扰项多围绕易混点、易错点设置,如混淆有用功与总功、误将物体体积当作排开液体体积、忽略隐含条件等,要求考生思维严谨,仔细排查。
六、考查能力要求
结合天津中考命题特点,该考点对学生的能力要求聚焦4个核心,贴合力学板块的考查本质:
识记与理解能力:熟记浮力压强、滑轮组机械效率的核心公式与规律,明确公式的适用条件,理解物体浮沉、机械效率的本质原理;
实验与应用能力:掌握浮力、液体压强、滑轮组机械效率的实验原理与操作细节,能将实验规律应用到生活实际情境中,解决实际问题;
推理与计算能力:能提取题干中的显性与隐含条件,结合核心公式进行逻辑推理和定量计算,熟练掌握公式变形与比值推导技巧;
综合与迁移能力:能将浮力压强、滑轮组的知识融合应用,应对跨模块综合题,能快速适应不同命题情境,将基础规律迁移到变式题目中。
七、考法总结
天津市中考物理浮力压强、滑轮组机械效率板块,核心是“以公式为基础、以计算为核心、以情境为载体、以综合为方向”,既是力学知识的综合应用体现,也是中考拉分的关键题型。该考点的命题核心始终围绕“基础公式的灵活应用、隐含条件的精准提取、综合问题的分步拆解”,复习时无需追求偏题、怪题,重点吃透核心公式、掌握典型情境的解题流程、规避常见易错点,即可应对各类考题,实现该板块的高分突破。
解题技巧与考前题型复习覆盖要点说明
一、解题技巧总括
针对天津市中考该板块多选题+力学综合计算的题型特征,总结6大核心解题技巧,帮助快速理清逻辑、精准计算与判断,避免失误:
技巧1:先定模块,提取条件——做好分析前提
拿到题目后,先区分核心考查模块(滑轮组、浮力压强、综合考查),再提取显性条件(物重、拉力、容器底面积、液体密度等)和隐含条件(不计绳重和摩擦、物体漂浮/悬浮、底密合、水未溢出等),将关键条件标注在题干旁,避免遗漏。
技巧2:滑轮组解题——抓“n值”和“不变量”
首先确定滑轮组的有效绳子段数n(直接数与动滑轮相连的绳子段数),这是所有滑轮组计算的基础;
抓住不变量:不计绳重和摩擦时,动滑轮重力G动不变,以此为突破口,列等式推导两次提升不同重物时的拉力、机械效率;
功率计算优先用P=Fv:已知物体上升速度时,先求绳端移动速度,再计算功率,比更快捷。
技巧3:浮力解题——选“最优计算方法”
根据物体的浮沉状态,选择最简便的浮力计算方法,避免复杂推导:
漂浮/悬浮:优先用二力平衡法(),无需计算;
沉底/完全浸没:优先用阿基米德原理(,因);
有拉力/支持力:用受力分析法(如沉底时,漂浮时加物块后)。
技巧4:液体压强解题——绕“液面高度变化Δh”
柱形容器中液体压强的变化,核心是推导液面高度变化Δh,解题流程为:
(由浮力求出)→(物体与容器底不密合)或(物体与容器底密合)→→。
技巧5:综合计算——分步拆解,化繁为简
针对浮力压强与滑轮组的综合题,采用分步拆解法,将复杂问题拆分为单一模块问题:
先根据浮力知识,计算物体受到的浮力,得到物体的有效重力();
再将有效重力代入滑轮组公式,计算拉力、机械效率等物理量;
每一步只关注一个模块的公式,避免多个公式混淆。
技巧6:多选题分析——定性先判,定量后算
按**“定性判断→定量计算→比值验证”**的顺序逐一分析选项,提高解题效率且避免漏选/错选:
先判断定性选项(如“机械效率随物重增大而升高”“物体漂浮时浮力等于重力”),用基础规律快速排除明显错误项;
再计算定量选项(如“拉力大小”“机械效率数值”“浮力大小”),结合核心公式分步推导,做好计算标注;
最后验证比值/变化量选项(如“两次机械效率之比”“压强变化量”),优先用公式推导比值关系,无需计算具体数值,减少计算量。
二、考前题型复习覆盖要点
结合天津中考真题规律和同题位多选题模拟突破的要求,考前复习需做到基础公式记牢、单一模块吃透、综合计算熟练、难点问题突破,具体覆盖以下要点,同时明确模拟突破的注意事项:
(一)基础知识点全覆盖,筑牢解题根基
熟记核心公式与规律:精准记忆滑轮组、浮力、液体压强的所有核心公式及变形,明确公式的适用条件,做到“题型→公式”一一对应,核心公式整理如下:
模块 核心公式 适用条件/备注
滑轮组 ;; 不计绳重和摩擦
η= 不计绳重和摩擦,竖直提升物体
; 为绳端移动速度,为物体上升速度
浮力 (阿基米德原理) 通用
物体漂浮或悬浮
物体沉底,受到容器底支持力
液体压强 ; 通用;为液面高度变化量
; 柱形容器,液体对容器底的压力等于液体重力+浮体重力
密度与重力 ; 通用
明确核心隐含条件的含义:真题中大量条件以隐含形式给出,需精准理解并转化为计算条件:
不计绳重和摩擦→,;
物体漂浮/悬浮→,(漂浮)、(悬浮);
物体沉底且完全浸没→,;
柱形容器、水未溢出→液体对容器底的压力变化量等于物体受到的浮力变化量;
物体与容器底不密合→液面高度变化。
(二)单一模块重突破,掌握核心题型解题流程
针对滑轮组、浮力压强两大模块的高频核心题型,进行专项突破,形成固定解题流程,避免思路混乱:
滑轮组模块:
基本计算题型:解题流程→确定n值→提取G、F→求G动()→计算→计算功率;
两次提升重物题型:解题流程→根据第一次条件求G动→利用G动不变,求第二次拉力→计算两次机械效率→推导比值。
浮力压强模块:
物体浮沉与浮力计算题型:解题流程→判断浮沉状态→选最优浮力计算方法→求或物体密度;
柱形容器压强变化题型:解题流程→求→得→推导→计算和;
木块+金属块组合题型:解题流程→分别对整体/部分受力分析→利用漂浮条件列等式→推导密度或体积。
(三)跨模块综合突破,攻克拉分考点
浮力压强与滑轮组的综合计算是该板块的拉分点,也是中考难点,需重点练习以下两类综合题型,掌握解题关键:
滑轮组提升浸浮物体:解题关键→先计算物体受到的浮力,将物重转化为有效重力,再将代入滑轮组公式计算拉力、机械效率;
滑轮组在液体中做功的功率计算:解题关键→结合物体上升速度和浮力,求出拉力F,再利用计算功率,注意绳端移动速度与物体上升速度的关系。
(四)易混点与易错点梳理,规避常见错误
考前重点梳理该板块的易混点、易错点,形成“避坑清单”,确保考试中不重复犯错:
滑轮组易混点:有效绳子段数n数错(数与定滑轮相连的绳子);混淆有用功、额外功、总功(如将拉力做的功当成有用功);忽略“不计绳重和摩擦”的条件直接用公式。
浮力易混点:漂浮时误将物体体积当作;沉底时忽略容器底的支持力,直接用;阿基米德原理中液体密度与物体密度混淆。
液体压强易错点:计算液面高度变化时,忽略物体底面积,直接用;柱形容器与非柱形容器的压力判断混淆(非柱形容器压力不等于液体重力,但中考均为柱形容器)。
计算易错点:公式变形错误(如将变形为);单位未统一(如厘米与米、克与千克);比值计算时颠倒分子分母。
(五)同题位模拟突破注意事项
固定题型练习,适配中考要求:模拟练习时严格以多项选择题为主要题型,训练“逐选项分析、定性+定量结合、防漏选/错选”的思维,避免因单选题的思维惯性导致失误;
限时计算训练,提升解题速度:中考时间有限,要求自己3-5分钟解一道题,练习时刻意训练“提取条件→选公式→分步计算”的流程,优先用快捷公式(如、二力平衡法),提高解题效率;
注重分步计算,保证准确性:该板块涉及大量定量计算,练习时做好步骤标注,每一步只推导一个物理量,避免一步到位导致的计算错误,同时注意单位统一和公式变形的正确性;
强化错题复盘,归类错误原因:整理错题时,按**“公式应用错误、条件提取遗漏、计算错误、题型判断错误”**归类,针对性弥补薄弱点,如“条件提取遗漏”需加强对隐含条件的敏感度训练,“综合计算错误”需加强单一模块的基础练习;
覆盖所有真题情境:模拟练习时刻意加入“滑轮组提升不同重物、浮沉子、木块+金属块、柱形容器压强变化、密度计”等真题中的典型情境,梳理同类情境的解题共性,做到“遇新情境不慌,快速回归核心公式”。
(六)考前压轴训练,突破综合难点
考前选取典型浮力压强与滑轮组结合的综合多选题进行压轴训练,重点练习**“受力分析→公式选择→分步推导→比值验证”**的完整解题流程,培养综合分析能力,确保在中考中能快速拆解复杂问题,拿下拉分点。
历年中考真题总览
1.用图所示的动滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J,不计绳重和摩擦,则( )
A.第一次提升重物时机械效率较高 B.第二次提升重物时的额外功较大
C.先后两次提升重物的重力之比为7∶9 D.先后两次提升重物的总功率之比为6∶5
2.水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为,如图所示。向容器中注入质量为的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则( )
A.圆柱体所受浮力为 B.圆柱体所受浮力为
C.容器底所受液体压强可能为 D.容器底所受液体压强可能为
3.在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体,额外功与有用功之比为1︰3;再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦,则( )
A. B.
C.先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4 D.先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6
4.小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h1,如图所示;一段时间后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0,则所制作的浮沉子( )
A.质量为ρ0(h1-h0)S B.质量为ρ0(h2-h0)S
C.材料的密度为 D.材料的密度为
5.利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时,绳子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同,不计摩擦和绳重,则提升重为150N的物体时( )
A.机械效率为80% B.机械效率为75%
C.拉力的功率为50W D.拉力的功率为100W
6.水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则( )
A.放入木块前水对容器底的压强为 B.放入木块后水对容器底的压强为
C.木块所受的重力为 D.木块所受的重力为
7.在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水,让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为,如图所示;再将一金属球放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水的深度为;最后将该金属球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上),待金属球沉底后测水的深度为.已知水的密度为水,则( )
A.金属球的密度为水
B.金属球的密度为水
C.金属球沉底后,它对容器底的压力为水
D.金属球沉底后,它对容器底的压力为水
8.如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为S1、S2.质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为T,此时容器中水深为h(水的密度为ρ0).下列说法正确的是( )
A.木球的密度为ρ0
B.木球的密度为ρ0
C.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
D.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
同题位题型模拟突破
9.天津市启动了对部分老旧小区改造升级工程。工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料,如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200N,建筑材料在10s内匀速上升了5m,不计绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A.拉力F的功率为300W B.滑轮组的机械效率为80%
C.动滑轮所受的重力为280N D.滑轮组所做的有用功为3000J
10.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法错误的是( )
A.当G物=12N时,绳自由端的拉力F=5N
B.此滑轮组动滑轮的重力为2N
C.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
D.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但不会超过100%
11.如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,此时测力计的示数为;在物体B下加挂重为的物体C后,用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为.若不计绳重及滑轮的摩擦,取,则下列说法中正确的是( )
A.物体A所受滑动摩擦力大小为 B.F的大小为
C.F做功的功率为 D.B的重力为
12.小明用相同的滑轮安装成下图所示的两种装置,分别匀速提升两个质量相同的物体,在相同时间内绳端移动的距离相等,若绳端拉力,则( )
A.物体的速度之比 B.有用功之比
C.机械效率之比 D.拉力的功率之比
13.在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体,额外功与有用功之比为1:3;再匀速提升重为G2的物体,先后两次绳子自由端的拉力之比为4:5.若不计绳重和摩擦,则( )
A.G1:G2=3:4
B.G1:G2=2:3
C.提升重为G1的物体时,该滑轮组的机械效率为75%
D.先后两次滑轮组的机械效率之比为15:16
14.用如图甲所示滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图乙所示,在20s内重物提升了4m,每个滑轮重100N。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为200W B.绳子自由端拉力的大小为250N
C.该滑轮组提升的物重为900N D.该滑轮组的机械效率为80%
15.用图所示的滑轮组提升重6×104N的物体,已知滑轮组的机械效率为80%,拉力F的功率为2500W,要把重物匀速竖直提升1米,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.下列说法中正确的是( )
A.拉力所做的有用功是6×104 J B.拉力F是2×104N
C.物体上升的速度为0.1m/s D.动滑轮的重力是1.5×104N
16.利用如图所示的滑轮组,不计绳重和摩擦,将一个重为G的物体,匀速向上提起高度h用了时间t,拉力为F,机械效率是η,以下说法正确的是( )
A.拉力的功率为
B.拉力的功率为
C.若匀速向上提起一个重为4G的物体,此时的拉力为F+G
D.若匀速向上提起一个重为4G的物体,此时的拉力为 +G
17.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,老师为每组同学提供了一个定滑轮和一个动滑轮、细绳等器材。如图所示,小明组装了图甲装置,将重为G的物体匀速提升高度为h,测出拉力的大小为F;同组的小华组装了图乙装置,他认为图乙的装置更省力,并且将同样重为G的物体匀速提升高度为h,则下列说法正确的是( )(不计绳重和摩擦)
A.图甲装置机械效率
B.图乙装置机械效率
C.图乙装置比图甲装置可以省力
D.图乙装置,若将物体重力增加,则滑轮组的机械效率为
18.如图所示,装有适量水(水的密度为)的柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为,将重为的金属块A和重为的木块B叠放在水中,水面恰好与木块上表面相平:将金属块取下放入水中,金属块下沉到容器底部,当木块再次静止时,水对容器底部的压强减小了。下列判断正确的是( )
A.木块B的体积为
B.金属块A的体积为
C.木块B再次静止时露出水面的体积为
D.沉到容器底部的金属块A受到的支持力为
19.将一底面积为、盛有适量密度为水的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,一装有铝块的平底金属盒漂浮在水面上,如图甲所示,此时金属盒受到的浮力为。将铝块从金属盒中取出放入容器的水中,铝块沉到容器底,如图乙所示,此时金属盒受到的浮力为,容器底对铝块的支持力为。下列判断正确的是( )
A.铝块的重力为
B.铝块放入水中后,铝块受到的浮力为
C.铝块放入水中后,水对容器底的压强减小了
D.铝块的体积为
20.一底面积为S0的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有一定深度密度为ρ0的水,水对容器底部的压强为2p0。现将一实心物体放入容器中,静止时有一半的体积露出水面,如图所示,此时水对容器底部的压强为3p0。将该物体放入另一种液体中时仍漂浮,当用竖直向下、大小为F0的力压它时,物体浸没液体中,如图所示。下列判断正确的是( )
A.物体的质量为 B.物体的密度为
C.物体的体积为 D.另一种液体的密度为
21.一底面积为S0的平底薄壁圆柱形容器内装有适量密度为ρ0的水,放置于水平桌面上。现将体积为V0,重为G0的木块A轻放入容器内的水中,静止后如图所示。若将一重为2G0的物体B用细绳系于A的下方,静止后它们恰好浸没在水中,如图所示(水未溢出)。下列判断正确的是(不计绳重及其体积)( )
A.左侧图中,木块浸入水中的体积为
B.物块B的体积为
C.细线上的拉力为
D.右侧图中水对容器底部的压强比左侧图中增大了
22.如图所示,足够大圆柱形薄壁容器A放在水平桌面上,容器中盛有少量密度为ρ0的水,其底面积为3S0.,现将一底面积为S0的木块B(不吸水)放入容器中,水面上升的高度为h0,此时物块B部分露出水面,如图所示。若此时木块对容器底的压强为p0,则( )
A.放入木块前水对容器底的压强为2ρ0gh0 B.放入木块后水对容器底的压强为2ρ0gh0
C.木块所受的重力为2ρ0gh0S0+p0S0 D.木块所受的重力为3ρ0gh0S0+p0S0
23.装有一定量水(密度为)的烧杯放在水平桌面上,现将一边长为l的正方体木块放入水中如图甲所示,静止时木块上表面到水面的距离为;将一小石块放在木块上,如图乙所示,静止时木块上表面到水面的距离为;若将石块系在木块下放入水中,如图丙所示,静止时木块上表面到水面的距离为。则下列判断正确的( )
A.石块的质量
B.石块的体积
C.木块的密度
D.石块完全浸没水中所受到的浮力
24.一装有适量水的容器放在水平桌面上,容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细线相连放入水中静止时,木球露出水面的体积为V0;当把细线剪断后,合金球沉底,木球静止时露出水面的体积为2V0,如图所示。已知水的密度为ρ0,下列说法正确的是( )
A.合金球的重力为3ρ0gV0 B.合金球的密度为3ρ0
C.木球的密度为0.6ρ0 D.剪断细线后,水对容器底部的压强减少了
25.在底面积为S0的薄壁平底容器中,注入密度为0的某种液体后,液体的深度为h0.现将一个底面积为S1的金属圆柱体立于容器中(已知该金属圆柱体的密度大于所注入液体的密度),圆柱体有一部分露出液面,水也未溢出,如图所示。则此时( )
A.水对容器底部的压强为
B.水对容器底部的压强为
C.水对容器底部的压力为
D.水对容器底部的压力为
26.小明将底面积为S2的柱状蜡烛底部表面烧熔化,然后迅速压在底面积为S1的烧杯底部,向烧杯中加水至刚好淹没蜡烛,测得水深h1(蜡烛与烧杯底密合,如图甲所示);接着他移动了一下蜡烛,发现最终蜡烛漂浮在水面(如图乙所示),测得此时水深为h2,已知水的密度ρ水。以下结论不正确的是( )
A.甲图中蜡烛所受浮力为ρ水gS2h1
B.蜡烛密度为[1]ρ水
C.乙图中蜡烛所受浮力为ρ水gS1(h1﹣h2)
D.乙图中蜡烛下表面所受水的压强为ρ水g(h1•S1)
27.水平桌面上有一个底面积为S的薄壁圆柱形容器,内盛密度为ρ0的某种液体,将质量均为m,密度分别为ρA、ρB的实心小球A、B放入液体中,A球漂浮,B球沉底,如图所示,下列选项正确的是( )
A.小球A受到的浮力大小为
B.小球B受到的浮力大小为
C.只取出A球,液体对容器底部的压强变化了
D.只取出B球,液体对容器底部的压强变化了
28.小明同学用刻度尺、圆柱形容器、有配重的薄壁长烧杯和水、细线等材料,测出了金属块的密度(如图)。操作过程如下:
①在圆柱形容器中装有适量的水,将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时用刻度尺测出容器中水的深度为H1,如图(a)所示;
②将金属块吊在烧杯底部,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h1,容器中水的深度为H2,如图(b)所示;
③将金属块放在烧杯中,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度h2,如图(c)所示。则下列说法正确的是( )
A.如图(a),薄壁长烧杯的重力等于它排开水的总重力
B.图(b)中水对圆柱形容器底的压强小于图(c)中水对圆柱形容器底的压强
C.忽略细线的重力,图(b)中圆柱形容器对桌面的压强与图(c)中圆柱形容器对桌面的压强相等
D.已知圆柱形容器底面积为S1,烧杯底面积为S2,水的密度为,则金属块的密度为
29.一圆柱形空容器放在水平桌面上,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端与一密度为、质量为的物块A中央相连。如图所示,当物块A分别浸没在密度为、 的液体中静止时(),弹簧的弹力大小相等。下列判断正确的是( )
A.物块A所受浮力的最大值为
B.弹簧对物块的支持力为
C.弹簧对容器底部的拉力为
D.当弹簧脱离容器底部后,静止时物块A露出某种液面的体积为
30.如图甲所示,一个薄壁轻质圆柱形容器置于水平桌面上,容器底面积为S1,容器内放有一个实心均匀长方体A ,其底面积为S2。现向容器内缓慢匀速注入液体,直至将容器注满。已知在注入液体过程中,长方体 A始终处于直立状态。容器底所受液体压强的大小与注入液体质量的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.则长方体A 所受最大浮力一定是
B.注入液体质量为m1时,液体对容器底压强可能是
C.液体对容器底的最大压力一定是
D.容器对桌面的最大压力可能是
31.如图,小烧杯中盛适量水,在水槽中水面漂浮,用刻度尺测小烧杯中水面到杯口距离为L1,水槽中水面到杯口的距离为L2;将一石块放入小烧杯内沉底后,小烧杯仍漂浮,用刻度尺测出小烧杯中水面到杯口距离为L3,水槽中水面到杯口距离为L4,已知小烧杯横截面积为S,则下列说法正确的是( )
A.石块质量为 B.石块体积为
C.石块密度为 D.石块密度为
32.水平桌面上有一底面积为4S0的圆柱形薄壁容器,容器内装有一定质量的水。将底面积为S0、高为h0的柱形圆筒装满水后(圆筒材料质地均匀),竖直放入水中,静止后容器中水的深度为,圆筒底与容器底刚好接触,且圆筒底对容器底的压力为零,如图所示;将圆筒从容器中取出,将圆筒中的水全部倒入容器内,再把空圆筒开口向上竖直正立放入水中,待圆筒自由静止后,圆筒仍保持开口向上竖直正立,圆筒露出液面的高度为,已知水的密度为,则( )
A.圆筒的质量为
B.圆筒材料的密度为
C.圆筒中的水全部倒入容器内,放入空圆筒后,容器内水面相比图中容器内水面上升的高度为
D.圆筒中的水全部倒入容器内,放入空圆筒前,容器底受到水的压力为
33.如图所示,将一质量为m的密度计放在水中,待密度计平稳后,水面在A处,放在另一种液体中,液面在B处,AB两刻度之间的距离为该密度计的测量范围。已知水的密度为ρ1。另一种液体的密度为ρ2。玻璃管有刻度处的横截面积为S。下列说法正确的是( )
A.ρ1<ρ2
B.ρ1>ρ2
C.A、B两刻度之间的距离
D.若AB刻度中间位置为C,则C刻度处对应密度为
34.某兴趣小组想用实验室中的力传感器代替弹簧测力计研究物体受力情况,组装如图甲所示装置,竖直细杆(质量不计)的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆上端受到作用力的大小,下端与边长为a的正方体物块相连。现向底面积为S的薄壁空水箱中加水,力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像如图乙所示,已知水的密度为ρ水,则( )
A.物块受到的重力为F2
B.物块的边长a亦可表示为
C.当加入的水的质量为a(S-a2)ρ水+m0时,物块恰好所受浮力最大
D.水箱加水到C点时,水对水箱底部的压强为
答案第2页,共2页
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$天津物理中考2026专版一一题位考题覆盖与突破训练
多项选择题第13题
浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用
2026专版
命题点解读:天津中考物理第13题浮力压强、滑轮组机械
效率分析与应用
浮力压强、滑轮组机械效率分析与应用是天津市中考物理力学板块的核心考
点,也是区分考生分数差距的关键内容。该考点常年固定在多项选择题核心题位
(多为第12或13题),偶尔结合计算、实验考查,分值占比稳定(3-8分),命
题风格兼具基础性、综合性与应用性,既紧扣新课标对力学实验与知识应用的要
求,又贴合天津中考“重计算、强逻辑、联实际”的命题特点,整体考法呈现“考
点固定、情境典型、综合为主、梯度明显”的核心特征,具体考法说明如下:
一、题型与分值特征
该考点以“多项选择题”为主要考查形式,是天津中考物理多选题中难度中
等偏难的核心题型,具体特征如下:
1.主题型:多项选择题,分值固定为3分,要求选出所有正确选项,少选、错
选均不得分,侧重考查思维的严谨性和知识点的综合应用,是考生必须重点
突破的题型。
2.次题型:综合计算、实验题,在计算、实验题中涉及(如滑轮组提升浸浮物
体的机械效率计算、柱形容器中压强变化与浮力结合计算),分值约5-8分,
侧重定量计算与综合分析能力,是拉分关键。
3.题型核心特征:题目信息量大,多结合生活情境或实验场景,同时涉及定性
判断与定量计算,选项设置既有基础得分点,也有隐蔽性强的干扰项,对公
式应用和逻辑推理要求极高。
二、命题核心载体
命题始终围绕“力学知识的实际应用”展开,两大模块常单独命题或融合命
题,核心载体分为三类,均源于生活实际或物理实验,贴合学生认知:
(一)浮力压强模块核心载体
1.基础情境:柱形容器中放入/取出木块、金属块、冰块等,考查液面高度变
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化、压强与浮力计算(最常见载体):
2.生活情境:浮沉子、密度计、轮船、潜水艇等,考查浮沉条件与浮力计算
3.实验情境:探究浮力大小的影响因素、液体压强的测量实验,考查实验原理
与数据解读。
(二)滑轮组机械效率模块核心载体
1.基础情境:滑轮组竖直提升重物(货物、石块等),考查拉力、功、功率与
机械效率计算:
2.生活情境:滑轮组提升建筑材料、起重机吊臂简化模型等,考查机械效率的
实际应用与影响因素:
3.综合情境:滑轮组提升浸在液体中的物体,实现两大模块的融合考查(拉分
题型核心载体)。
三、核心考查范围
考查内容严格围绕新课标要求,聚焦浮力压强、滑轮组机械效率两大模块,
核心考点固定,无超纲内容,可分为单一模块考查和跨模块综合考查两类,具体
如下:
(一)浮力压强模块核心考查范围
1.浮力的计算与浮沉条件:重点考查阿基米德原理(F浮=P9V拉)、二力平
衡法(漂浮/悬浮时F浮=G物)、受力分析法的应用,以及根据浮力与重力的
关系判断物体浮沉状态:
2.液体压强的计算与变化:考查液体压强公式(p=P9h)的直接应用,以
及放入/取出物体后,液面高度变化引发的压强变化量(4p=P液94h)、压
力变化量(△F=△PS)推导;
3.密度推导:结合浮力公式与重力公式(G=mg=pgV),推导物体或液体的
密度,是该模块的综合考点;
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4.实验细节:考查浮力、液体压强实验的操作要点、数据解读,以及实验误差
分析(偶尔涉及)。
(二)滑轮组机械效率模块核心考查范围
1.功和功率的计算:区分并计算有用功(W有=Gh)、额外功(W额=G动h,
不计绳重和摩、总功(W。=Rs=hP,以及拉力功率(P-=PD:
克×100%=
2.机械效率的计算与分析:考查滑轮组机械效率公式()=”
0×100%=a
G×100%)的直接应用,以及机械效率的比值计算;
3.动滑轮重力推导。利用“不计绳重和摩擦时,P-6”,结合拉力和物重
推导动滑轮重力:
4.机械效率的影响因素:定性判断物重、动滑轮重力对机械效率的影响,明确
绕绳方式(不计绳重和摩擦)不影响机械效率。
(三)跨模块综合考查范围
核心为“滑轮组与浮力压强的融合”,如滑轮组提升浸在液体中的物体,此
时拉力计算需结合浮力(F=C-?+),综合应用滑轮组公式与浮力公式,是中
n
考拉分核心。
四、命题难度与梯度
该考点整体难度为“中等偏难”,题目内部设置清晰的三级梯度,兼顾基础
考查与升学区分,贴合天津中考命题规律:
1.基础层:直接考查核心公式的简单应用和基础规律判断,如实测浮力大小、
滑轮组有用功计算、物体浮沉状态判断,属于必得分点;
2.进阶层:单一模块的综合计算,如根据浮力推导物体密度、结合滑轮组两次
提升重物计算机械效率比值、柱形容器中压强变化量推导,需要简单的逻辑
推理与公式变形:
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3.拉分层:跨模块综合计算与隐含条件应用,如滑轮组提升浸浮物体的拉力与
机械效率计算、忽略绳重和摩擦/水未溢出等隐含条件的挖掘与应用,需要
较强的综合分析能力。
五、命题趋势与特点
1.情境化突出,贴近生活:摒弃纯理论、抽象化考查,所有题目均依托生活实
际或实验情境,如调光起重机、密度计测液体密度、柱形容器中放水块等,
考查知识的迁移应用能力:
2.综合化为主,模块融合:不再单独考查单一知识点,多为同一模块内综合(如
浮力与压强结合)或跨模块融合(如滑轮组与浮力结合),侧重知识网络的
构建能力:
3.定量计算为核心,注重能力立意:题目以定量计算为主,定性判断为辅,侧
重考查公式的灵活变形、隐含条件的提取,以及数学运算与物理逻辑的结合
能力,避免死记硬背:
4.考点高度稳定,变式可预测:核心考查点多年保持不变,仅在命题情境、呈
现形式上略有变化(如更换物体类型、调整滑轮组绕绳方式),备考时抓住
核心公式与解题规律即可应对:
5.干扰项设置巧妙,侧重思维严谨性:多选题干扰项多围绕易混点、易错点设
置,如混淆有用功与总功、误将物体体积当作排开液体体积、忽略隐含条件
等,要求考生思维严谨,仔细排查。
六、考查能力要求
结合天津中考命题特点,该考点对学生的能力要求聚焦4个核心,贴合力学
板块的考查本质:
1.识记与理解能力:熟记浮力压强、滑轮组机械效率的核心公式与规律,明确
公式的适用条件,理解物体浮沉、机械效率的本质原理:
2.实验与应用能力:掌握浮力、液体压强、滑轮组机械效率的实验原理与操作
细节,能将实验规律应用到生活实际情境中,解决实际问题:
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3.推理与计算能力:能提取题干中的显性与隐含条件,结合核心公式进行逻辑
推理和定量计算,熟练掌握公式变形与比值推导技巧:
4.综合与迁移能力:能将浮力压强、滑轮组的知识融合应用,应对跨模块综合
题,能快速适应不同命题情境,将基础规律迁移到变式题目中。
七、考法总结
天津市中考物理浮力压强、滑轮组机械效率板块,核心是“以公式为基础、
以计算为核心、以情境为载体、以综合为方向”,既是力学知识的综合应用体现,
也是中考拉分的关键题型。该考点的命题核心始终围绕“基础公式的灵活应用、
隐含条件的精准提取、综合问题的分步拆解”,复习时无需追求偏题、怪题,重
点吃透核心公式、掌握典型情境的解题流程、规避常见易错点,即可应对各类考
题,实现该板块的高分突破。
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解题技巧与考前题型复习覆盖要点说明
一、解题技巧总括
针对天津市中考该板块多选题+力学综合计算的题型特征,总结6大核心解
题技巧,帮助快速理清逻辑、精准计算与判断,避免失误:
技巧1:先定模块,提取条件一一做好分析前提
拿到题目后,先区分核心考查模块(滑轮组、浮力压强、综合考查),再提取显
性条件(物重、拉力、容器底面积、液体密度等)和隐含条件(不计绳重和摩擦、
物体漂浮/悬浮、底密合、水未溢出等),将关键条件标注在题干旁,避免遗漏。
技巧2:滑轮组解题一一抓“n值”和“不变量”
1.首先确定滑轮组的有效绳子段数n(直接数与动滑轮相连的绳子段数),这是
所有滑轮组计算的基础:
2.抓住不变量:不计绳重和摩擦时,动滑轮重力G动不变,以此为突破口,列
等式推导两次提升不同重物时的拉力、机械效率:
3.功率计算优先用P=Fv:已知物体上升速度时,先求绳端移动速度v=nv物
再计算功率,比P=”更快捷。
技巧3:浮力解题一一选“最优计算方法”
根据物体的浮沉状态,选择最简便的浮力计算方法,避免复杂推导:
1.漂浮/悬浮:优先用二力平衡法(F浮=G物),无需计算V:
2.沉底/完全浸没:优先用阿基米德原理(F浮=P,滂9V物:因V排=V物):
3.有拉力/支持力:用受力分析法(如沉底时G物=F浮+F支,漂浮时加物块后
F浮=G物+G加)。
技巧4:液体压强解题一一绕“液面高度变化△h”
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柱形容器中液体压强的变化,核心是推导液面高度变化△h,解题流程为:
V#(由浮力求出)→4h=g5
(物体与容器底不密合)或4h=,(物体
器底密合)→4p=P液9Ah→△F=△pS容·
技巧5:综合计算一一分步拆解,化繁为简
针对浮力压强与滑轮组的综合题,采用分步拆解法,将复杂问题拆分为单一
模块问题:
1.先根据浮力知识,计算物体受到的浮力P,得到物体的有效重力(G有=G一
F浮):
2.再将有效重力代入滑轮组公式,计算拉力F、机械效率η等物理量:
3.每一步只关注一个模块的公式,避免多个公式混淆。
技巧6:多选题分析一一定性先判,定量后算
按*“定性判断→定量计算→比值验证”**的顺序逐一分析选项,提高解题
效率且避免漏选/错选:
1.先判断定性选项(如“机械效率随物重增大而升高”“物体漂浮时浮力等于
重力”),用基础规律快速排除明显错误项:
2.再计算定量选项(如“拉力大小”“机械效率数值”“浮力大小”),结合
核心公式分步推导,做好计算标注:
3.最后验证比值/变化量选项(如“两次机械效率之比”“压强变化量”),优
先用公式推导比值关系,无需计算具体数值,减少计算量。
二、考前题型复习覆盖要点
结合天津中考真题规律和同题位多选题模拟突破的要求,考前复习需做到基
础公式记牢、单一模块吃透、综合计算熟练、难点问题突破,具体覆盖以下要点,
同时明确模拟突破的注意事项:
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(一)基础知识点全覆盖,筑牢解题根基
1.熟记核心公式与规律:精准记忆滑轮组、浮力、液体压强的所有核心公式及
变形,明确公式的适用条件,做到“题型公式”一一对应,核心公式整理如下:
模块
核心公式
适用条件/备注
滑轮组
6;W有=Gh:
F=-
不计绳重和摩擦
n
W点=Fs=nhF
n=G×100%
不计绳重和摩擦,竖直提
nF
升物体
G
G+G动
×100%
P=Fv;v=nv物
v为绳端移动速度,v物为
物体上升速度
浮力
F浮=P液9V#(阿基米德
通用
原理)
F浮=G物
物体漂浮或悬浮
F浮=G物一F支
物体沉底,受到容器底支
持力
液体压强
p=P液gh:4p=P液94h
通用:h为液面高度变
化量
F
p=54F=4pS容
柱形容器,液体对容器底
的压力等于液体重力+浮
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体重力
密度与重力
G=mg=pgV;p=m
通用
2.明确核心隐含条件的含义:真题中大量条件以隐含形式给出,需精准理解并
转化为计算条件:
G+G动
●不计绳重和摩擦一W额=G动h,F=
n
●
物体漂浮/悬浮→F浮=G物'P物<P液(漂浮)、P物=P液(悬浮):
●
物体沉底且完全浸没→V排=V物,F浮<G物
柱形容器、水未溢出→液体对容器底的压力变化量等于物体受到的浮力
变化量:
。物体与容器底不密合一液面高度变化4h=*
V排」
(二)单一模块重突破,掌握核心题型解题流程
针对滑轮组、浮力压强两大模块的高频核心题型,进行专项突破,形成固定解题
流程,避免思路混乱:
1.滑轮组模块:
●
基本计算题型:解题流程一确定n值→提取G、F→求G动(G动=nF-G)
一计算)=品一计算功率P=Pm,
●两次提升重物题型:解题流程→根据第一次条件求G动→利用G动不变,
求第二次拉力→计算两次机械效率→推导比值。
2.浮力压强模块:
●物体浮沉与浮力计算题型:解题流程→判断浮沉状态→选最优浮力计算
方法→求V或物体密度:
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