2024年中考物理（苏科版）二轮复习专题训练：浮力问题的综合计算

专题训练　浮力问题的综合计算 类型一　 阿基米德原理＋称重法 1. （2023·常州二模）如图所示，水平地面上放一个装有适量水的薄壁 柱形容器.现用细线把棱长为0.1m、不吸水的正方体物块悬挂在拉力传 感器下方（拉力传感器连接电脑后可显示拉力大小），物块有的体积 露出水面且处于静止状态，此时细线的拉力为1.5N（细线长度变化忽略 不计）.求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 1 2 3 4 第1题 解：（1） 物块的体积V＝a3＝（0.1m）3＝1×10－3m3， 物块有的体积露出水面时受到的浮力 F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（1－）×10－3m3＝7.5N　 第1题 （1） 物块受到的浮力. 1 2 3 4 （2） 物块的密度. 解：（2） 细线对物块的拉力 F拉＝1.5N，则物块受到 的重力G＝F浮＋F拉＝7.5N＋1.5N＝9N， 物块的质量m＝＝＝0.9kg， 则物块的密度ρ＝＝＝0.9×103kg/m3 第1题 1 2 3 4 2. 如图甲是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h 的关系实验装置.其中A是底面积为50cm2的实心均匀圆柱形物体.用弹簧 测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系 图像如图乙中实线所示.求： 　 第2题 1 2 3 4 （1） 浸没时，A受到水的浮力. 解：（1） 由图乙知，当h＝0时，弹簧测力计的示数为3N，即物体A的 重力G＝3N，浸没在水中时，A受到水的浮力F浮＝G－F＝3N－1N＝2N　 （2） 圆柱形物体A的高度. 解：（2） 浸没在水中时，由F浮＝ρ液gV排可得，物体的体积V＝V排＝ ＝＝2×10－4m3；则圆柱形物体A的高度h＝＝ ＝0.04m＝4cm　 1 2 3 4 （3） 圆柱形物体A的密度. 解：（3） 物体A的质量m＝＝＝0.3kg，物体A的密度ρ＝＝ ＝1.5×103kg/m3　 1 2 3 4 （4） 小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示 图像，该液体的密度. 解：（4） 浸没在另一种液体中，此时物体A受到的浮力F浮'＝G－F'＝ 3N－1.4N＝1.6N，由F浮＝ρ液gV排可得，该液体的密度ρ液＝＝ ＝0.8×103kg/m3 1 2 3 4 类型二　 阿基米德原理＋漂浮条件 3. 小明同学听了“曹冲称象”的故事后，利用所学知识制作了如图甲所 示的“水秤”模型，可方便地称量物体的质量.已知透明大筒足够深， 小筒的高度H＝0.2m，底面积S＝0.02m2，小筒和秤盘总重力为2N，小 筒壁的厚度可忽略不计.g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3.求： （1） 如图甲所示，当秤盘上不放物体时，小筒受到的浮力. 解：（1） 因为当秤盘上不放物体时，小筒漂浮，小筒和秤盘总重G0＝2N，所以此时小筒受到的浮力F浮＝G0＝2N　 1 2 3 4 （2） 该浮力秤的零刻度线的位置，即A点距小筒底部的距离. 解：（2） 根据F浮＝ρ液gV排得，当秤盘上不放物体时，小筒排开水的体 积V排＝＝＝2×10－4m3，A点距小筒底部的距离 h＝＝＝0.01m　 1 2 3 4 （3） 如图乙，在秤盘上放物体后，就可以称量物体所受重力，该“水 秤”模型最大能称量的物体的重力. 　 第3题 解：（3） 在秤盘上放物体后，小筒受到最大浮力F浮'＝ρ液gV排'＝ 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.2m＝40N，物体的最大重力 G＝F浮'－G0＝40N－2N＝38N 1 2 3 4 4. （2023·安徽）“浮沉子”最早是由科学家笛卡尔设计的.小华用大塑 料瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了如图甲所示的“浮沉 子”.装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的 瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气.将小瓶视为圆柱形容器，底面积 为S，忽略其壁厚（即忽略小瓶自身的体积）.当小瓶漂浮时，简化的模 型如图乙所示，小瓶内空气柱的高度为h，手握大瓶施加适当的压力， 使小瓶下沉并恰好悬浮在如图丙所示的位置.将倒置的小瓶和小瓶内的 空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为ρ水，g为已知量，求： 1 2 3 4 　 　 第4题 （1） 图乙中A所受浮力的大小. 解：（1） 图乙中A处于漂浮状态，受到的浮力等于自身重力，F浮＝G ＝mg　 （2） 图乙中A排开水的体积. 解：（2） 根据阿基米德原理可得，A排开水的体积V排＝＝＝　 1 2 3 4 （3） 图乙和图丙中小瓶内空气的密度之比. 解：（3） 图乙中小瓶内空气的体积V＝Sh，由图丙可知，A处于悬浮 状态，图丙中A所受浮力F浮'＝G＝mg.由F浮＝ρ液V排g可知，图丙中A排 开水的体积V