2025年中考物理专题训练——浮力的综合计算

2025年中考物理专题训练——浮力的综合计算 一、计算题 1．如题图所示，将内部底面积为100cm2的容器放在水平桌面上，容器内装有深28cm的水和一边长为10cm的正方体物块，正方体物块有一半体积浸入水中。（g取10N/kg）求： （1）距离容器底10cm的A处水的压强； （2）容器底部所受水的压力； （3）正方体物块受到水的浮力。 2．如图所示，是小明刚买回来的香瓜，已知它的质量是450g，体积是480cm3，把它放到足够深的装满水的盆中，求它静止时受到的浮力。（g取10Nkg） 3．一容器装满某种液体后的总质量为540g，放入一块质量为135g的金属块后溢出50cm3液体，这时总质量是635g。求： ①溢出液体的质量？ ②金属块的密度是多少kg/m3？ 4．2017年4月26日，中国第一艘国产航空母舰正式下水（如图所示），它的排水量达到6.5×104吨。（排水量是指轮船按设计要求满载时排开水的质量。取g=10N/kg，海水密度取1.0×103 kg/m3）求： （1）满载时该航空母舰受到的浮力是多少N？ （2）若船底某处距海面的深度为7m，则该处受到海水的压强是多少Pa？ （3）当航空母舰上的飞机从甲板起飞上空后，航空母舰受到的浮力将怎样变化？请简要说明理由。 5．如图所示，一密度均匀，质量为6kg，底面积为0.06m²的长方体木块漂浮在静止的水面上。求：g取10N/kg） （1）水对木块产生的浮力大小。 （2）木块浸入水中的深度。 （3）水在木块下表面上产生的压强。 6．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处缓慢下放物块，直至浸没于水中并继续缓慢下放（物块未与水底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数 F 与物块下表面浸入水的深度 h 的关系如图乙。求： （1）物块完全浸没在水中受到的浮力是多少？ （2）物块体积是多少？ （3）物块的密度是多少？ 7．如图甲所示，有一个盛有适量水的烧杯，其底面积为100cm2，将烧杯放到水平放置的电子秤上，其示数为0.2kg。将一个重力为1.2N、体积为的长方体实心物体A系到轻质弹簧测力计上，然后将物体A一半浸入烧杯的水中，如图乙所示（烧杯的厚度忽略不计，杯内水没有溢出，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求： （1）弹簧测力计的示数为多少？ （2）台秤的示数为多少kg？ （3）当把细线剪断，A静止后，水对烧杯底部的压强比细线剪断前改变了多少？    8．将一底面积为的柱体放入一底面积为且装有水的柱形容器中，静止时处于如图甲所示状态，此时水深12cm；之后在拉力F的作用下，将物体向上移动一段距离后，物体浸在水中的深度为6cm，容器中水面下降了2cm，如图乙所示，，求： （1）甲图中水对容器底部的压强； （2）物体浸没水中受到的浮力。 9．一个圆柱形杯身的杯子，装12cm高的水密封后（杯子厚度忽略不计）放在水平桌面上，如图甲所示．再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示．（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）图甲中杯底受到水的压强 （2）图丙中某种液体的密度 （3）如果杯子自身质量为80g，则杯内水的质量． 10．儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包在背心上，使用时，穿上这种“救生衣”泡沫塑料位于人的胸部，为了确保儿童的安全，必须使人的头部露出水面，儿童体重约300N，人的密度约为1.06×103kg/m3，人的头部约占人体总体积的十分之一，泡沫塑料的密度约为10kg/m3，求： （1）此儿童的体积大约是多少？ （2）此儿童仅头部露出水面时受到多大的浮力？ （3）此儿童使用的“救生衣”的最小体积为多大才能保证儿童的安全？ 11．如图，我国“鲲龙”AG600是世界上最大的一款水陆两用飞机，可以在陆地和水面上起降，主要是用于消防和水上救援。 （1）“鲲龙”AG600最大起飞质量为5.35×104kg，则它以此质量静止在水面上时排开水的体积为多少m3？ （2）当飞机飞行在7km高度时外界大气压为40kPa，则面积是200cm2的舷窗承受的内外压力差是多少？（假设机内的气压为1.0×105Pa） 12．如图甲所示，底面积为31cm2、高为10cm的平底圆柱形容器和一个质量为200g、体积为80cm3的小球置于水平桌面上（容器厚度不计）．容器内盛某种液体时，容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示．已知g＝10N/kg．求： （1）液体的密度是多少kg/m3？ （2）容器内盛满这种液体后，容器底部受到液体的压强． （3）容器内盛满这种液体后，再将小球轻轻地放入容器中沉底后，容器对桌面的压力和压强． 13．“蛟龙号”载人潜水器实现5000m级水深的突破，表明了中国有能力到达占全球面积70%的海洋深处进行探索。如图所示，它的长、宽、高分别是8.2m、3.0m与3.4m。当“蛟龙号”载人潜水器下潜到6000m深度时，总质量22t。（ρ海水＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）此时受到的海水对它的压强是多少？ （2）“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口，此时承受的压力是多少？ （3）“蛟龙号”载人潜水器潜在水下6000m处受到的浮力是多少？^ （4）“蛟龙号”载人潜水器是怎样实现下潜和上浮的？    14．我国“蛟龙号”载人潜水器下潜的深度达7062m，创造了“中国深度”。 （1）若“蛟龙号”下潜到5000m深的海底时，海水对潜水器外壳的压强约为多少Pa？ （2）如果潜水器的一个观测孔的面积约为0.04m2，则海水对该观测孔的压力约为多少N？ （3）搭载“蛟龙号”载人潜水器的“远望六号”科考测量船满载时排开水的质量为2.6×107 kg，满载时，它受到的浮力有多大？（g=10N/kg，ρ海水=1.0×103 kg/m3）    15．如图甲所示的密闭容器，壁厚忽略不计，该容器底部面积为25cm2，容器中装有高度为10cm的水。将容器倒置并使其在水中竖直漂浮，如图乙所示，容器内外水面的高度差为3cm。（，g取10N/kg）求： （1）图甲中水对容器底部的压强： （2）容器在水中竖直漂浮时受到浮力； （3）该容器的重力。 16．一个重10N的金属球悬挂在弹簧测力计下并浸没在水中时，弹簧测力计的读数为6N，求： （1）金属球浸没在水中时受到的浮力多大？（g取10N/kg） （2）金属球的体积多大？ （3）金属球的密度多大？   17．如图甲所示，将边长都为的正方体物块A和B用细线（质量忽略不计）连接在一起，放在水中，A和B恰好悬浮在水中某一位置，此时容器中水的深度为，B下表面距容器底。当把细线轻轻剪断后，物块A上升，物块B下沉，最后A漂浮在水面上静止，且A露出水面的体积是它自身体积的，B沉到容器底后静止（物块B与容器底不会紧密接触），如图乙所示。（A和B都不吸水，取）求： （1）甲图中物块B下表面受到水的压强； （2）物块A的重力； （3）图乙中物块B对容器底部的压强。 18．如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，细绳的一端固定在柱形容器的底部，另一端系在体积为的木块的下面，使木块浸没在水中。已知容器内底面积为，当木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为2N，此时容器中水的深度为20cm。取g=10N/kg，水的密度为，求： (1)木块受到的浮力大小； (2)水对容器底部的压力大小； (3)木块的密度。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．（1）1.8×103Pa；（2）28N；（3）5N 【详解】解：（1）A处水深为 A处水的压强为 （2）容器底部的水深为 容器底部所受水的压强为 容器内部底面积为 容器底部所受水的压力为 （3）正方体物块边长为 正方体物块排开水的体积为 正方体物块受到水的浮力为 答：（1）距离容器底10cm的A处水的压强是1.8×103Pa； （2）容器底部所受水的压力是28N； （3）正方体物块受到水的浮力是5N。 2．4.5N 【详解】解：由题意可知，香瓜的密度为 可知香瓜的密度小于水的密度，故由物体的浮沉条件可知，将香瓜放入水中后，香瓜将漂浮， 由二力平衡可知，此时香瓜所受浮力等于所受重力，即 答：它静止时受到的浮力为4.5N。 3．①40g；②2.7×103kg/m3 【详解】解：①由题意可知，放入金属块后有液体溢出，故由放入金属块前后的液体的质量差可得出溢出的液体的质量，即 m溢=540g-（635g-135g）=40g ②由题意可知，金属块的质量为m金=135g，液体的密度为 由常识可知，金属块的密度应大于液体的密度，则金属块放入液体中后会沉底，由阿基米德原理可知，金属块的体积为 V金=V溢=50cm3 故金属块的密度为 答：①溢出液体的质量为40g； ②金属块的密度为2.7×103kg/m3。 4．（1）6.5×108 N；（2）7×104 Pa；（3）航空母舰受到的浮力将变小，理由见解析 【详解】解：（1）由题意可知，航空母舰满载时，处于漂浮，受到的浮力为 （2）由题意可知，船底某处距海面的深度，所以船底受到海水的压强为 （3）根据物体的浮沉条件可知，，所以飞机起飞后，航空母舰仍处于漂浮状态，但由于该航母的重力变小，所以航空母舰受到的浮力将变小。 答：（1）满载时，该航空母舰受到的浮力是6.5×108 N。 （2）若船底某处距海面的深度为7m，则该处受到海水的压强是7×104 Pa。 （3）航空母舰受到的浮力将变小。 5．（1）60N；（2）0.1m；（3）1×103Pa或1000Pa 【详解】.解：（1）木块的重力 G=mg=6kg×10N/kg=60N 木块漂浮，所以水对木块产生的浮力 F浮=G=60N （2）根据F浮=ρ水gV排可得，木块排开水的体积 木块浸入水中的深度 （3）水在木块下表面上产生的压强为 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa 答：（1）水对木块产生的浮力大小为60N； （2）木块浸入水中的深度为0.1m； （3）水在木块下表面上产生的压强大小为1×103Pa。 6．（1）8 N；（2）8×10-4 m3；（3）2.25×103 kg/m3 【详解】解：（1）由图乙可知，物体未浸入水中时测力计示数为18N，故物块受到的重力为 物体全部浸入水中时，物体受到的浮力大小不再变化，则弹簧测力计的示数也不再发生变化，由图乙可知弹簧测力计的示数为 对浸没在水中的物体进行受力分析，物体在竖直方向上受到向下的重力、向上的浮力和弹簧的拉力，则物体在水中受到的浮力为 （2）物体浸没在水中时，物体的体积与物体排开液体的体积相等，根据 可得 （3）物体的重力为G，由可知，物体的质量为 根据密度的计算公式可得，物体的密度为 答：（1）物块完全浸没在水中受到的浮力是8N； （2）物块体积是； （3）物块的密度是。 7．（1）0.2N；（2）0.3kg；（3）20Pa 【详解】解：（1）物体A的一半浸入水中时受到的浮力为 F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××2×10-4m3＝1N 此时物体A受到向下的重力、向上的浮力和测力计的拉力，根据称重法，弹簧测力计的示数为 F拉＝G﹣F浮＝1.2N﹣1N＝0.2N （2）图甲中台秤示数为0.2kg，则烧杯和水的总重力为 G总＝m总g＝0.2kg×10N/kg＝2N 图乙中，根据力作用的相互性可知，物体A对水向下的压力为 F压＝F浮＝1N 图乙中台秤受到的压力等于烧杯和水的总重力加上物体A对水向下的压力，即受到的总压力为 F＝G总+F压＝2N+1N＝3N 则此时台秤的示数为 （3）物块质量为 所以物块密度为 根据沉浮条件可知，当把细线剪断，A静止后将漂浮在水面上，浮力等于重力等于1.2N。则当把细线剪断，浮力的变化量为 根据力作用的相互性可知，水对烧杯底部的压力变化量为 所以水对烧杯底部的压强变化量为 答：（1）弹簧测力计的示数为0.2N； （2）台秤的示数为0.3kg； （3）当把细线剪断，A静止后，水对烧杯底部的压强比细绳剪断前改变了20Pa。 8．（1）；（2） 【详解】（1）图甲中水深 由知道，水对容器底部的压强 （2）图乙中物体浸在水中的体积为 V=80cm2×6cm=480cm3 容器中水面下降了2cm，则物体排开水的体积减小量 则物体全部浸没后排水的体积 V排=480cm3+240cm3=720cm3=0.00072m3 由知道，物体浸没水中受到的浮力 答：（1）甲图中水对容器底部的压强； （2）物体浸没水中受到的浮力是。 9．（1）1200Pa；（2）0.8×103kg/m3；（3）0.24kg． 【详解】（1）由p=ρ水 gh知道，图甲中杯底受到水的压强是：p=ρ水 gh=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×0.12m=1200Pa； （2）由图乙与丙知道，杯子在水中和在液体中漂浮和悬浮时受的浮力都等于自重，即受到的浮力相等，又因为F浮水=ρ水gV排，F浮液=ρ液 gV排′，设杯子的底面积为S，则 ρ水gS（h1 +h2 ）=ρ液gS（h1 +h3 ），其中h1 =0.12m，h2 =0.04m，h3 =0.08m， 解得图丙中某种液体的密度是：ρ液 =0.8×103 kg/m3 ； （3）由于杯子自身质量是80g，所以杯子自身的重力是：G杯=m杯g=0.08kg×10N/kg=0.8N， 由于图乙中杯子处于漂浮状态，浮力等于其总重力，F浮水=G杯+G水， ρ水gS（h1 +h2）=G杯+ρ水gSh1 ，即ρ水gSh2 =G杯， 所以杯子底面积是：S=G杯/ρ水gh2=0.8N/1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=2×10-3 m2， 由ρ=m/V知道，杯内水的质量是：m水=ρ水V水=ρ水Sh1 =1.0×103 kg/m3 ×2×10-3 m2 ×0.12m=0.24kg． 点睛：本题考查的是对浮力、压强、二力平衡等知识的理解和掌握，综合性强，计算复杂，难度较大，解题的关键是能够读懂图中信息． 10．（1）；（2）250N；（3） 【详解】解：（1）儿童的质量为 儿童的体积大约为 （2）此儿童仅头部露出水面时浸入水中的体积为 则此儿童仅头部露出水面时受到的浮力为 （3）设“救生衣”的最小体积为，则儿童和救生衣的总浮力等于总重力，则有 即 解得。 答：（1）此儿童的体积大约为； （2）此儿童仅头部露出水面时受到的浮力为250N； （3）此儿童使用的“救生衣”的最小体积为才能保证儿童的安全。 11．（1）53.5m3；（2）1200N 【详解】解：（1）该飞机以最大起飞时的重力 该飞机以最大起飞质量静止漂浮在水面上时，其受到的浮力 由阿基米德原理得，排开水的体积 （2）依题意得，舷窗内外的压强差 根据可得，舷窗承受的内外压力差 答：（1）它以此质量静止在水面上时排开水的体积为53.5m3； （2）承受的内外压力差是1200N。 12．（1）1×103 kg/m3；（2）1×103 Pa；（3）8.2N；2.6×103 Pa 【详解】（1）由乙图知道，容器的质量是：m容器=100g，液体的体积为V液体 =200cm3时，容器和液体的总质量m总=300g，即液体的质量是：m液=m总-m容器=300g-100g=200g， 由ρ=知道，液体的密度是：ρ==1g/cm3=1×103 kg/m3； （2）容器内盛满这种液体后，液体深度是：h液=10cm=0.1m， 所以，容器底部受到的液体压强是：p=ρ液gh液 =1×103 kg/m3×10N/kg×0.10m=1×103 Pa； （3）小球的密度是：ρ= 由于小球的密度大于液体的密度，所以小球静止后应浸没在液体中， 则小球排开液体的重力是：G排=ρ液gV排 =1×103 kg/m3 ×10N/kg×80×10-6 m3 =0.8N， 容器内盛满这种液体后，液体质量是：m=ρ液V=ρ液Sh=1×103 kg/m3 ×60×10-4 m2 ×0.1m=0.6kg， 小球沉底后，容器对桌面的压力： F=G容器 +G球 +G-G排 =（m容器 +m球 +m ）g-G排 =（0.1kg+0.2kg+0.6kg）×10N/kg-0.8N=8.2N； 容器对桌面的压强是：p′==2.6×103 Pa． 13．（1）6.18×107Pa；（2）3.09×105N（3）2.2×105N；（4）见解析 【详解】解：（1）海水对它的压强为 （2）此时承受的压力为 （3）潜水器重力 因为潜水器悬浮，浮力等于重力为 （4）潜水器浸没在水中时，排开水的体积一定，也就是所受浮力一定，要上浮或下潜，只能改变重力。所以，在潜水器内部有一个水舱，通过对它的水舱进行吸、排水来改变自身重，从而实现下潜、上浮和悬浮。 答：（1）潜水器受到的压强为6.18×107Pa； （2）此时承受的压力为3.09×105N； （3）潜水器受到的浮力为2.2×105N； （4）“蛟龙号”通过对它的水舱进行吸、排水来改变自身重量，从而实现下潜、上浮和悬浮。 14．（1）5×107 Pa；（2）2×106 N；（3）2.6×108 N 【详解】解：（1）海水对外壳的压强 （2）海水对观测孔的压力约为 （3）满载时科考测量船受到的浮力为 答：（1）海水对外壳的压强为； （2）海水对观测孔的压力约为； （3）满载时科考测量船受到的浮力为。 15．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）图甲中水对容器底部的压强为 （2）容器在水中竖直漂浮时排开水的体积为 受到浮力为 （3）该容器的中水的质量为 水的重力为 容器漂浮时受到的浮力等于总重力，故该容器的重力为 答：（1）图甲中水对容器底部的压强为； （2）容器在水中竖直漂浮时受到浮力为； （3）该容器的重力为。 16．（1）4N；（2）4×10-4m3；（3）2.5×103kg/m3 【详解】解：（1）根据称重法测浮力，金属球浸没在水中时受到的浮力为 （2）因为金属球完全浸没在水中，根据阿基米德原理可得，金属球的体积为 （3）金属球的质量为 金属球的密度为 答：（1）金属球浸没在水中时受到的浮力为4N； （2）金属球的体积为4×10-4m3； （3）金属球的密度为2.5×103kg/m3。 17．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）甲图中物块B下表面水的深度 物块B下表面受到水的压强 （2）A的体积 乙图中A物体漂浮在水面上，由漂浮条件得到 A露出水面的体积是它白身体积的，故A排开水的体积为它自身的，则结合阿基米德原理可得A的重力 （3）甲图中A、B看成整体，处于悬浮状态，则 解得，   图乙中物块B对容器底部的压力 图乙中物块B对容器底部的压强 答：（1）甲图中物块B下表面受到水的压强是； （2）物块A的重力是； （3）图乙中物块B对容器底部的压强是； 18．(1) (2) (3) 【详解】（1）由阿基米德原理可知，木块浸没在水中受到的浮力大小为 （2）水对容器底部的压强大小 水对容器底部的压力大小 （3）木块浸没在水中，此时木块受竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力，处于平衡状态，木块受到的重力为 木块的质量为 木块的密度为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$