专项提思维2 浮力相关计算-【一战成名新中考】2025江西中考物理·一轮复习·分层作业本优质课件PPT（练册）

物理 1 第一部分 逐模块过命题点 模块四 力学 大单元2 质量 密度 压强 浮力 专项提思维2 浮力相关计算 2 考向1 实际情境类（2021.15） 1.从高处掉入水里的苹果,最终会漂浮在水面上.设苹果的质量m=150 g ,苹果 密度均匀,其密度,水的密度，g 取10 N/kg,则苹果漂浮在水面上时受到的浮力为____N ;苹果浸没在水中时 受到的浮力为____N . 1.5 2.5 3 2.（2021江西15题7分）地球气候变暖，冰川熔化加剧， 是造成海平面变化的原因之一.小明同学根据所学知识， 通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排 开海水的体积，就能推断海平面的升降.如图所示，是冰 川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为m冰，海水 的 密度为ρ海，水的密度为ρ水，且ρ海>ρ水，g 用符号表示.求： （1）冰川熔化前受到的浮力； 解：冰川熔化前为漂浮状态，则有 F浮=G冰=m冰g ； 4 （2）冰川熔化前排开海水的体积； 解：根据阿基米德原理可知，冰川熔化前排开海水的体积： ； 5 （3）冰川完全熔化成水后水的体积； 解：冰川完全熔化成水后的体积： ； 6 （4）推断海平面的升降，并说明理由. 解：海平面会上升，因为ρ海>ρ水，所以，即V排<V水 ，故海平 面会上升. 7 3.[2024赣州一模]如图所示，是我国首艘具有破冰功能 的大型航标船“海巡156”轮.其总长74.9米，型宽14.3米， 型深6.2米，排水量约2 400吨，采用全电力驱动、双回 转舵桨推进系统，在5节航速下能破冰0.5米，在海冰条 件下具有优秀的操控能力和航标作业能力.( 海水密度取 1×103 kg/m3，g取10 N/kg) （1）“海巡156”轮吃水深度为6 m 时，海水对船底的压强是多少？ 解：“海巡156”吃水深度为6 m 时，海水对船底的压强： ； 8 （2）“海巡156”轮满载时排开海水的体积是多少？ 解：根据阿基米德原理可知：浮力的大小等于物体 排开的液体的重力，“海巡156”满载时排水量： m=2 400 t=2.4×106 kg ，那么 ， 根据F浮=ρ海水gV排 可知： ； 9 （3）“海巡156”轮采用全电力驱动，若航行过程中保持 输出功率2.1×103 kW，则它以3 m/s 的航速匀速破冰时 受到的阻力是多少？ 解：“海巡156”匀速行驶时受到的阻力等于牵引力， 根据 可得，匀速破冰时受到的阻力： ； 10 （4）“海巡156”轮从江河驶入大海后，船体会上浮一些还是下沉些，为什么？ 解：由于“海巡156”从江河驶入大海始终是漂浮，所受浮力等于重力， 重力不变，浮力不变，由于ρ江水<ρ海水，根据F浮=ρ液V排g 得排开水的体积变 小，船体会上浮一些. 11 考向2 模型类（2024.17；2017.20） 模型1 漂浮（悬浮）型 知识必备 漂浮、悬浮模型及受力分析 模型及受 力示意图 _____________________________________________________________________ 12 计算公式 F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物V物g ， 压力、压 强计算公 式 容器对桌面的压力：F压=G物+G液+G容 容器对桌面的压强： 液体对容器底的压强：p=ρ液gh 13 4.［漂浮基本模型］如图所示，薄壁圆柱形容器内装有一定量的 水，将一重为6 N 的正方体放入容器中，正方体漂浮在水面上， 静止时有五分之三的体积浸入水中，正方体下表面与水面平行. (g取10 N/kg， （1）正方体受到的浮力为___N，排开液体的体积为________m3 ，正方体 的体积为________m3 . （2）正方体的密度为_________kg/m3 ，现在向容器内继续注入水，则该 正方体所受浮力将______（选填“变大”“变小”或“不变”）. 6 6×10−4 1×10−3 0.6×103 不变 14 （3）正方体的棱长为____m，浸入水中深度为_____m . 0.1 0.06 （4）正方体的底面积为________m2 ，水对正方体下表面的压强 为_____Pa，水对正方体下表面的压力为___N . 1×10−2 600 6 （5）若容器的底面积为800 cm2 ,则与放入正方体前相比,水面上 升了_____cm；水对容器底的压强增加的变化量为____Pa ,水对 容器底增加的压力为___N . 0.75 75 6 （6）容器对桌面增加的压力为___N,容器对桌面增加的压强为____Pa . 6 75 15 5.（2024江西17题8分）如图所示，水平桌面上的平底薄壁容 器（重力忽略不计）底面积为0.01 m2 ，容器内盛有质量为 4 kg的水.一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6 kg ，体 积为1×10−3 m3.g取10 N/kg ，求： （1）木块的密度； 解：木块的密度： ； （2）木块受到的重力； 解：木块受到的重力：G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N ； 16 （3）木块受到的浮力； 解：木块漂浮时，受到的浮力等于木块的重力，即：F浮=G=6 N ； 17 （4）此时容器对水平桌面的压强. 解：容器对水平桌面的压力等于容器中水和木块的总重力， 即：F=G总=m总g=(4 kg+0.6 kg)×10 N/kg=46 N ， 容器对水平桌面的压强： . 18 6.（2017江西20题6分）如图所示，将棱长为5 cm 的实心正方体木块轻轻放 入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为 0.1 kg (g取10 N/kg) .求： （1）木块受到的浮力； 解：木块受到的浮力： F浮=G排=m排g=0.1 kg×10 N/kg=1 N ； 19 （2）木块的密度； 解：正方体木块的体积： ， 因为木块处于漂浮状态，所以G木=F浮=1 N ， 因为G木=m木g=ρ木V木g ，所以 木块的密度： ； 20 （3）木块下表面受到水的压强. 解：由F浮=F向上−F向下且F向下=0可得，F向上=1 N ， 则木块下表面受到水的压强： . 21 模型2 上拉（沉底）型 知识必备 上拉、沉底模型及受力分析 模型及 受力示 意图 _____________________________________________________________________ 计算公 式 F浮+F拉(支)=G物=ρ物V物g F浮=G物−F拉(支)=ρ液gV排 ， 22 7.在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件,测力计的示数是5 N .当把零件浸没 在密度为0.9×103 kg/m3的液体中时,测力计的示数变为3.2 N .金属零件在液 体中受到的浮力是____N,其体积为________m3.(g取10 N/kg) 1.8 2×10−4 23 8.如图所示，用细线拉着A物体浸没在盛水的容器中且保持静止.A 物体重力 为10 N，体积为5×10−4 m3，此时细线对A物体的拉力为___N ；剪断细线 后，当物体和水静止时，水对容器底部的压强将______（选填“变大”“不 变”或“变小”）.，g取10 N/kg) 5 不变 24 9.某容器放在水平桌面上，盛有足量的水．现将体积为 1.25×10−4 m3、质量为0.4 kg 的实心正方体放入水中，正方 体不断下沉，直到沉底，如图所示．， g 取10 N/kg) 求： （1）正方体受到的重力； 解：正方体的重力：G=mg=0．4 kg×10 N/kg=4 N ； （2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮 ； 解：正方体浸没在水中时， ， 则正方体浸没在水中受到的浮力： ； 25 （3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强． 解：正方体沉在底部处于静止状态，则受力平衡， 即G=F支+F浮，所以，F支=G−F浮=4 N−1.25 N=2.75 N ； 由于支持力与压力是一对相互作用力，则可知正方体 对容器底部的压力：F=F支=2.75 N ， 正方体的棱长： ， 则正方体对容器底部的压强： . 26 模型3 下压（下拽）型 知识必备 下压、下拽模型及受力分析 模型及 受力示 意图 _____________________________________________________________________ 计算公 式 F浮=G物+F压(拽)=ρ液gV排 G物=F浮−F压(拽)=ρ物V物g ， 27 10.如图所示，用力F将重为5 N 的正方体物块压入盛满水的大 溢水杯中，物块刚好浸没时溢出了1 000 g 的水.则物块所受的 浮力为____N，压力F的大小为___N ，物块下表面所受到的液 体压强为_______Pa.(g取10 N/kg， 10 5 1 000 28 11.如图所示，底面积为100 cm2 的圆柱形容器置于水平桌面上， 柱形物体被细线拉着静止在水中，该物体下表面受到的压力为 22 N，上表面受到的压力为10 N ；剪断细线待物体静止后， 液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300 Pa . ，g取10 N/kg ，该物体的体积为_________m3 .剪断细 线后，物体静止后会______（选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”），物体静止后 1.2×10−3 漂浮 9 不变 所受浮力大小为___N ，容器对水平桌面的压强将______（选填“变大”“变 小”或“不变”）. 29 【解析】由题意知，物体浸没在水中时受到的浮力： F浮=F下−F上=22 N−10 N=12 N ，此时排开水的体积等于物体 的体积，由阿基米德原理可知，物体的体积： ；剪断 细线后，水对容器底部压强变小，说明水的深度变小，排开水的体积变小， 所以物体静止时漂浮在水面.那么：ΔF=ΔF浮 ，即： ；漂浮时物体受到的 浮力：F浮1=F浮−ΔF浮=12 N−3 N=9 N，漂浮时G物=F浮1=9 N ，容器对水平 桌面的压力：F=G容器+G物+G水；剪断细线后，G容器、G物、G水 均不变，容 器的底面积也不变，根据 知，容器对水平桌面的压强不变. 30 12.将一个棱长为10 cm，重为8 N 的正方体木块轻放入 水中，处于漂浮状态时有 露出水面（如图甲），已知 ，g取10 N/kg .求： （1）木块所受的浮力； 解：重为8 N 的正方体木块轻放入水中，处于漂浮状态，受力平衡，则木 块所受重力和浮力是一对平衡力，故木块所受的浮力F浮=G木=8 N ； 31 （2）木块底部受到的液体压强； 解：木块底部受到的液体压力： F下表面=F浮+F上=8 N+0 N=8 N ， 木块底部受到的液体压强： ； 32 （3）若在木块上放一砝码使得木块刚好浸没在 水中（如图乙），则砝码的重力为多少？ 解：当木块浸没时，木块受到的浮力： ，将砝码和木块当成一个整体，这个整体受到了向下的总重力和向上的浮力，由于整体处于漂浮状态，则 F浮′=G总=G砝码+G木 ，故砝码的重力： G砝码=G总−G木=F浮′−G木=10 N−8 N=2 N . 33 13.我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10 000 m ，在 载人深潜领域达到世界领先水平.小京阅读资料后，制作如图 所示的装置，模拟深潜器在海水中的运动.物体甲、乙由一条 细线连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为0.2 kg ，体 积为2.5×10−5 m3.(取 ， ，g=10 N/kg) .求： （1）在10 000 m 深处，海水对深潜器的压强大小； 解：10 000 m 深处，海水对深潜器的压强： ； 34 （2）乙物体所受浮力的大小； 解：乙物体浸没在水中，排开水的体积等于乙的体积，乙物体所受的 浮力： ； 35 （3）细线对甲物体拉力的大小. 解：乙物体所受的重力：G=mg=0.2 kg×10 N/kg=2 N ， 处于静止状态时，乙受到竖直向上的浮力、拉力及竖直向下的 重力，因此细线对乙物体的拉力： F拉=G−F浮=2 N−0.25 N=1.75 N . 由力的平衡关系可得，细线对甲物体的拉力F拉′=F拉=1.75 N . 36 $$