2024年中考物理（北师大版）二轮专题复习：浮力的综合计算

专题　浮力的综合计算 类型一　阿基米德原理＋称重法 1. （2023·常州期末）将一塑料球挂在弹簧测力计下方，当把塑料球浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3N；当把塑料球浸没在盐水中时，弹簧测力计的示数为2.8N。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ盐水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg，求： 1 2 3 4 5 6 解：（1） 塑料球浸没在水中时，G＝F浮＋F示水＝ρ水gV球＋F示水，浸没在盐水中时，G＝F浮'＋F示盐水＝ρ盐水gV球＋F示盐水。塑料球的体积V球＝＝＝2×1m3，塑料球的重力G＝F浮＋F示水＝ρ水gV球＋F示水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×1m3＋3N＝5N，塑料球的密度ρ＝＝＝2.5×103kg/m3 （1） 该塑料球的密度。 1 2 3 4 5 6 （2） 把塑料球浸没在另一种液体中时，弹簧测力计的示数变为3.2N，这种液体的密度。 解：（2） 把塑料球浸没在另一种液体中时，塑料球所受浮力F浮″＝G－F示液＝5N－3.2N＝1.8N，液体的密度ρ液＝＝＝0.9×103kg/m3 1 2 3 4 5 6 2. （2023·苏州工业园区期末）某次水底打捞作业，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水。如图甲所示，将一传感器固定，钢丝绳B的上端与传感器连接，下端与石柱A固定，不计B的质量和体积，传感器可以显示出B的拉力大小，如图乙所示为钢丝绳的拉力F随石柱下表面距水底高度h变化的图像，求：（水的阻力忽略不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1） 石柱沉在水底时受到的浮力。 （2） 石柱的横截面积。 1 2 3 4 5 6 （3） 石柱的密度。 解：（1） 石柱的重力G＝F3＝12×103N＝1.2×104N，石柱沉在水底时受到的浮力F浮＝G－F1＝1.2×104N－7×103N＝5×103N （2） 石柱浸没在水中时，排开水的体积等于石柱的体积，石柱的体积V＝V排＝＝＝0.5m3，石柱的横截面积S＝＝＝0.25m2 （3） 石柱的密度ρ＝＝＝2.4×103kg/m3　 第2题 1 2 3 4 5 6 类型二　阿基米德原理＋漂浮条件 3. （2023·扬州期末）如图所示，水平放置的平底薄壁柱形容器底面积是200cm2，内装有一些水，一个不吸水的实心正方体木块A的棱长为10cm、重为6N，用细绳一端系住木块A，另一端固定在容器底部使木块A浸没水中。求：（细绳的体积和质量均不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1） 该木块的密度。 解：（1） 木块的体积V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10－3m3，木块的密度ρ木＝＝＝0.6×103kg/m3 第3题 1 2 3 4 5 6 （2） 细绳对木块的拉力大小。 解：（2） 木块所受的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝10N，木块受到的拉力F拉＝F浮－G＝10N－6N＝4N （3） 剪断细绳，木块A露出水面后，所受浮力的大小。 解：（3） 剪断细绳后，木块最终处于漂浮状态，F浮'＝G＝6N　 第3题 1 2 3 4 5 6 4. （2023·常州溧阳期末）“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示。已知玻璃杯的质量为300g，底面积为30cm2，高度为15cm。求：（ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg） （1） 将玻璃杯开口向上竖直漂浮在水中时（水未进入杯内），玻璃杯受到的浮力。 解：（1） 3N 第4题 1 2 3 4 5 6 （2） 此时玻璃杯浸入水中的深度。 解：（2） 0.1m 第4题 （3） 此浮力秤能称物体的最大质量。 解：（3） 0.15kg （4） 将玻璃杯开口向上放入一装满水的溢水杯中，并使之沉没于水中，测得溢出水的重力为1.2N时，玻璃的密度。 解：（4） 2.5g/cm3　 1 2 3 4 5 6 5. （2023·南京溧水期末）一根毛竹漂浮在水面上，毛竹的体积为0.3m3，受到的重力为2100N。（g取10N/kg） （1） 求毛竹在水中受到的浮力。 解：（1） 2100N 第5题 （2） 求毛竹在水中排开水的体积。 解：（2） 0.21m3 1 2 3 4 5 6 （3） 独竹漂艺人能凭借一根毛竹在水上表演节目和水上漂行，如图所示。若艺人与手中平衡杆的总重为700N，则通过计算说明他能否利用这根毛竹实现水上漂行。 解：（3） 毛竹浸没后受到的浮力F浮'＝ρ水gV排'＝1×103kg/m3×10N/kg×0.3m3＝3000N，毛竹、平衡杆和艺人的总重力G总＝2100N＋700N＝2800N＜3000N，所以他能利用这根毛竹实现水上漂行　 第