（物理）专题09 计算浮力问题的多种方法 训练— 2021年中考科学推断题攻关练记提分秘籍系列

专题09 计算浮力问题的多种方法 中考典型例题解析 【例题1】(2020苏州模拟)一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，则长方体下表面所受到液体的压力表达式为 、浮力表达式为 ．(液体密度ρ液和g为已知量) 【答案】ρ液gh2S；ρ液g(h2﹣h1)S． 【解析】由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得： F1=p1S=ρ液gh1S； F2=p2S=ρ液gh2S， F浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g(h2﹣h1)S． 【点拨】这是用浮力产生原因即压力差法求解浮力问题的典型题。 【例题2】(2020江苏南京模拟)A、B是两个不溶于水的物块，用一根细线连接在一起，先后以两种不同 方式放入同一个装有水的烧杯中，处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下，烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为(　　) A．h甲＜h乙 B．h甲＞h乙 C．h甲＝h乙 D．无法判断 【答案】C 【解析】把AB当做一个物体进行受力分析： 因为漂浮，所以，甲图物体受到的浮力：F甲＝GA+GB； 因为漂浮，所以，乙图物体受到的浮力：F乙＝GA+GB； 故两种情况下，F甲＝F乙；根据F浮＝ρ水V排g可知，排开液体的体积也相同， h＝，所以h甲＝h乙 【例题3】(2021海南二模)如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的(g取10N/kg)。 (1)求木块所受到的浮力大小； (2)若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强； (3)若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。 【答案】(1)木块所受到的浮力为10N； (2)木块下表面受到水的压强为2000Pa； (3)要将木块全部浸没水中，需要施加的压力为2.5N。 【解析】(1)因为木块漂浮在水面上， 所以木块受到的浮力：F浮=G木=10N； (2)木块下表面所处的深度为0.2米， 则木块下表面受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。 (3)根据F浮=ρ水gV排可得，排开液体的体积： V排===1×10﹣3m3； 因为V排=V木；所以V木=V排=×1×10﹣3m3=1.25×10﹣3m3； 木块全部浸没时受到水的浮力： F′浮=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣3m3=12.5N； 木块浸没时，根据力的平衡条件有：F浮′=G木+F， 则压力F=F浮′﹣G木=12.5N﹣10N=2.5N。 中考预测练 一、选择题 1．(2021山东泰安三模)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N．把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中，当零件的体积露出液面时，测力计的示数是6N，则金属零件的体积是(g取10N/kg)(　　) A．2×10﹣4m3 B．2.5×10﹣4m3 C．6×10﹣4m3 D．7.5×10﹣4m3 【答案】B 【解析】(1)金属零件所受的浮力：F浮＝G﹣F示＝7.5N﹣6N＝1.5N， (2)由F浮＝ρ液gV排得排开液体的体积： V排＝＝＝1.875×10﹣4m3。 由题知，零件的体积露出液面，则V排＝(1﹣)V＝V， 所以金属零件的体积：V＝V排＝×1.875×10﹣4m3＝2.5×10﹣4m3。 2.(2021深圳二模)在如图所示的甲图中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为( ) A．石料的重为1400N B．石料的重为500N C．石料的密度为2.8×103kg/m3 D．石料的密度为3.2×103kg/m3 【答案】AC 【解析】本题需要用密度公示与阿基米德原理求解．当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即：F=G=1400N，故A正确； 根据G=mg得到石料的质量：m=G/g=1400N/10N/Kg=140 Kg 当石块全浸入后，拉力等于重力减去浮力， F浮=G- F1=1400N-900N=500N 根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排得 V排=F浮/ρ水g= 500N/1.0×103kg/m3×10N/Kg=5×10-2m3 因为石料完全浸没，V石=V排=5×10-2m3 据ρ=m/v可知，石料的密度据ρ=140 Kg/5×10-2m3=2.8×103kg/m3,故C正确． 【点拨】这是用阿基米德原理方法即公式法求解浮力问题的典型题。 3．(2021四川巴中二模)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直至浸没(物体未与容