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．如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出，物体的底面积为20cm2，杯子的底面积为100cm2，拉力随时间的变化关系如图乙所示（ρ水=1×103 kg/m3，g取10N/kg）。则：    物体的质量为 kg； 物体上升的速度为 m/s； 当物体有一半露出水面时，受到的浮力为 N。 2．如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7×103 t，当驱逐舰以72 km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍。（海水密度近似取1.0×103 kg/m3）（g取10 N/kg） （1）在水面下3 m深处，船体受到的海水的压强是多少？ （2）驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？ （3）驱逐舰满载时以72 km/h的速度匀速航行，受到的牵引力是多少？    3．如图所示，在空气中称木块重6N；当该木块的体积浸入水中时，弹簧测力计的示数恰好为零．求： （1）木块的密度是多大？ （2）若把木块从弹簧测力计上取下，并轻轻放入水里，那么在木块上加多大竖直向下的压力，才能使木块刚好全部浸入水中？ 4．如图所示，水平桌面上放着装有一定量水的圆柱形薄壁容器，其底面积为5.0×10-3m2，现将一体积为50cm3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为40cm3（如图甲所示），求： （1）物块受到的浮力？ （2）物块的质量？ （3）如图乙所示，用力F缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中（水未溢出），此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少Pa？压力F为多少N？     5．如图甲，小宇将一个梯形容器放置在水平桌面上，再缓慢加入6.5kg的水至15cm深。现将一个边长为10cm的正方体铁块缓慢浸入水中至乙图所示位置，测出此时细线对铁块拉力为74N，容器对桌面压强为2000Pa；如图丙所示，再将铁块浸没在水中，水无溢出，测出此时拉力为69N，容器对桌面压强为2125Pa。（已知铁块密度为7.9×103kg/m3）求： （1）图甲中水对容器底部的压强为？ （2）图乙中铁块所受浮力大小为？ （3）该容器的底面积为多少cm3？ 6．入夏以来我国南方遭遇了大规模的强降雨袭击，冲锋舟在救灾中发挥了重要作用，如图所示，冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3，冲锋舟自重为0.6×104N，假设每人的平均质量为60kg，请计算：（水的密度为1×103kg/m3，g=10N/kg） （1）冲锋舟满载时所受的浮力； （2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载的人数； （3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强 7．2020年11月10日8时12分，国之重器“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909m，成为全球坐底最深的潜水器之一、若潜水器的体积为37m3，当潜水器下潜至10000m时（海水密度近似取1.0×103kg/m3），求： （1）潜水器受到海水的压强； （2）潜水器1m2的表面上受到海水的压力； （3）潜水器所受的浮力。 8．一个质量为64g的正方体的实心钢块，钢的密度为ρ1=8×103 kg/m3，g＝10N/kg。 （1）此钢块受到的重力为多少？ （2）当此钢块放在水平地面上时，钢块对水平桌面的压强为多少 （3）如图示，底面积为8cm2的圆柱形容器中装有某种液体，将钢块吊在弹簧测力计下，当钢块浸没在此液体中且没有碰到容器底时，液体没有溢出，弹簧测力计的示数为0.48N，求钢块没有放入此液体与浸没后，此液体对容器底的压力增加了多少？    9．2020年4月22日，我国第二艘075型两栖攻击舰在上海某造船厂下水，该舰舰长250 m，宽30 m，具有4个直升机起降点，满载排水量40000 t。（海水密度取l×103kg/m3，g取10 N/kg）问： (1)当075型两栖攻击舰行驶到某海域时，舰底受到的海水压强为7. 2×104Pa，此时舰底所处的深度为少? ( ) (2)当075型两栖攻击舰满载行驶在海面上时，其所受的浮力为多少? ( ) (3)当一架质量为13 t的舰载直升机从075型两栖攻击舰的甲板上起飞后，两栖攻击舰所受的浮力将 （选填“变大”或“变小”）。两栖攻击舰排开水的体积变化了多少？ ( ) 10．现有一块780kg的铁块，当它也浸没在水中时，求该铁块受到的浮力？ （ρ铁=7.8×103kg/m3、g=10N/kg） 11．俗话说“瓜浮李沉”，小华决定亲自做实验来检验。他在水缸中盛满水，把西瓜轻轻放入水中，西瓜果然漂在水面上，同时还排出了5kg的水。取g=10N/kg，请通过计算回答： （1）西瓜受到的浮力是多少？ （2）西瓜的重力是多少？ 12．海底光缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程。我国的深海光缆敷设技术处于世界领先水平。海底光缆的重要技术指标之一是能够承受几百至千个大气压的水压，已知海水的密度。求： （1）当光缆敷设在大海4000m深处时，它受到海水的压强是多少？ （2）若某光缆接线盒是长、宽、高分别为0.5m、0.4m、0.3m的长方体，它能悬浮在海水下任意深度处，则这个接线盒自身重是多少？ （3）若该光缆接线盒平放在水平地面上，它对地面产生的最大压强是多少？ 13．建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示，建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。设某一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m，35m，10m，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力F浮； （2）当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，注入的海水至少为多少kg？ （3）当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管不会再上浮，请用浮力的知识来解释其原因。    14．“郑和七下西洋”是我国古代航海史上的一项壮举．据史料记载：郑和宝船上有九道桅、十二面帆、吃水深度4.4m，排水量达7×103t（排水量为满载时船排开水的质量），这在当时极为罕见．（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg），请计算： （1）在海面下3m深处，海水对船体产生的压强是多大？ （2）满载时，郑和宝船所受的浮力多大？排开海水的体积？ 15．小明将一质量为0.6kg的正方体物块放置在水平桌面中央，物块的边长为0.1m（g取10N/kg）。求： （1）物块的重力； （2）物块对水平桌面的压强； （3）将该物块投入水中静止时，物块受到的浮力。 16．如图甲所示，将边长为0.1m的正方体木块放入水中，静止时木块有的体积露出水面；若将石块放到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中如图乙所示。容器底面积为400cm2。求： （1）未放石块时木块受到的浮力； （2）石块的重力； （3）放上石块后木块下降的距离。 17．小虎家买了一个既美观又实用的茶几，茶几的中间是一个鱼缸。茶几摆放在客厅水平地面上，如图所示，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，其部分参数如下表所示。 茶几及鱼缸净重/kg 28 最大容水质量/kg 120 鱼缸深度/m 0.5 支撑柱/个 4 每个支撑柱与地面接触面积/m2 0.01 （1）鱼缸中注满水时，求鱼缸底部受到水的压强p1；此时茶几对地面的压强p2； （2）小虎的爸爸买回一重为50N的实心塑胶鱼的艺术品，发现其恰能悬浮在鱼缸里的水中，求塑胶鱼的体积V。 18．一条老年金鱼患上了浮鳔病，这种疾病使它沉到水箱底部浮不起来，它的主人给它穿上用软管制作而成的“救生衣”后，它重获新生，再次正常游泳．如果水箱内水深0． 8 m，金鱼和“救生衣”总质量0．2 kg, 金鱼悬浮在水中，如图所示．请计算: （1）金鱼和“救生衣”受到的浮力是多少? （2）水对水箱底部的压强是多少？ 19．2022年5月，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，从海拔4.3km的科考营地顺利升空，经过3h持续上升突破海拔9km高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。“极目一号”Ⅲ型浮空艇总质量约为2600kg，体积约为9000m3，其内部结构简图如图所示，内部分为上下两个气囊，上层主气囊充满氦气（氦气密度小于艇外空气密度），中间隔开，下层副气囊是充空气。随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的缆绳进行升空和驻空，通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，构建保障“亚洲水塔”水安全的“极目”监测预警系统。 （1）“极目一号”上升的平均速度是多少km/h？ （2）浮空艇在营地升空时所受重力大小为多少N？（g=10N/kg） （3）若9km高空空气密度约为0.5kg/m3，“极目一号”Ⅲ型浮空艇此时受到的浮力为多大？为了保持浮空艇静止驻空，地面锚泊设备连接的缆绳应给它施加一个多大的拉力？ （4）“极目一号”浮空艇从4.3km上升至9km的过程中所受浮力大小如何变化？请从物理学角度分析其变化的原因。（假设浮空艇上升过程中体积不变） 20．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。 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 《2025年中考物理专题训练——浮力的综合计算》参考答案 1． 0.5 0.08 1 【详解】[1]由图像可知，长方体完全露出水面后，绳子的拉力即物体的重力 由得，长方体的质量 [2]根据图像可得下图    时长方体物体沉在杯底 时长方体上表面到达水面 时长方体下表面离开水面；由图像可以知道，长方体露出水面的整个过程用时 未露出水面时，长方体受到的拉力 所以浸没时长方体受到的浮力 由得长方体的体积 则长方体物体的高度 此时，因为长方体物体离开水面，水面下降高度为 以长方体上表面为标准，长方体露出水面的整个过程向上移动的距离为 所以长方体的运动速度 [3]当物体有一半露出水面时，物体受到的浮力 2．（1）3×104 Pa；（2）7×107 N；（3）7×105 N 【详解】解：（1）在水面下3 m深处，船体受到的海水的压强 p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa （2）驱逐舰满载时，受到的浮力 F浮=G排=m排g=7×106 kg×10 N/kg=7×107 N （3）满载时，驱逐舰自身总重力 G=F浮=7×107 N 驱逐舰满载时以72 km/h的速度匀速航行，受到的牵引力和阻力相等，牵引力 F=f=0.01 G=0.01×7×107 N=7×105 N 答：（1）在水面下3 m深处，船体受到的海水的压强是3×104 Pa； （2）驱逐舰满载时，受到的浮力是7×107 N； （3）驱逐舰满载时以72 km/h的速度匀速航行，受到的牵引力是7×105 N。 3．（1）0.6×103kg/m3（2）4N 【详解】（1）木块受浮力F浮=G-F示=6N-0N=6N， 由F浮=G排=ρ水gV排得：， 木块体积：， 木块的质量：， 木块的密度：； （2）木块受到重力、压力和浮力，由力的平衡可知G+F压=F浮′， 竖直向下压力：F压=F浮′-G=ρ水gV排′-G=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-6N=4N． 答：（1）木块的密度是0.6×103kg/m3； （2）若把木块从弹簧测力计上取下，并轻轻放入水里，那么在木块上加4N竖直向下的压力，才能使木块刚好全部浸入水中． 4．（1）0.4N；（2）0.04kg；（3）20Pa，0. 1N 【详解】解：（1）根据题意知道，V排=4.0×10-5m3，由知道，物块受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N （2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力 G=F浮=0.4N 由 知道，物块的质量 （3）物块使其恰好完全浸没在水中，排开水的体积变化 则水的深度变化为 所以水对容器底的压强中增加 此时物块受到的浮力 F浮ˊ=ρ水gV排ˊ=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N 由平衡条件知道，压力F为 答：（1）物块受到的浮力大小为0.4N； （2）物块的质量为0.04kg； （3）水对容器底的压强比物块被下压前增加了20Pa，压力F为0.1N。 5．（1）1500Pa；（2）5N；（3）400cm2 【详解】解：（1）容器中水深为15cm，则水对容器底部的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15×10-2m=1500Pa （2）铁块的体积 V=10m×10m×10m×10-6=10-3m3 则铁块的质量 m=ρ铁V=7.9×103kg/m3×10-3m3=7.9kg 根据G=mg可得，铁块的重力 G铁=mg=7.9kg×10N/kg=79 N 对铁块受力分析可知 F浮=G铁-F拉=79N-74N=5N （3）记容器、水和铁块的总重力为G，图乙中容器对桌面的压力 F=G容+G水+G铁-F拉=G-F拉=G-74N 则容器对桌面的压强 ① 将铁块浸没在水中，水无溢出，测出此时拉力为69N，则此时容器对桌面的压力 F'=G容+G水+G铁-F拉'=G-69N 容器对桌面的压强 ② 联立两式解得S=0.04m2，即400cm3，G=154N。 答：（1）图甲中水对容器底部的压强为1500Pa； （2）图乙中铁块所受浮力大小为5N； （3）容器的底面积400cm2。 6．（1）1.5×104 N；（2）15人；（3）5×103 Pa 【详解】（1）因为冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3，所以冲锋舟满载时所受的浮力是： F浮=ρgV排=1000kg/m3 ×10N/kg×1.5m3 =1.5×104 N； （2）根据题意知道，一个人的重力是：G=mg=60kg×10N/kg=600N； 所以，最多承载的人数是： =15； （3）由p=ρgh知道，冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强是： p=ρgh=1000kg/m3 ×10N/kg×0.5m=5×103 Pa． 7．（1）1.0×108Pa；（2）1.0×108N；（3）3.7×105N 【详解】解：（1）潜水器受到海水的压强为 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×108Pa （2）潜水器1m2的表面上受到海水的压力为 F=pS=1.0×108Pa×1m2=1.0×108N （3）潜水器所受的浮力为 F浮=G排=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×37m3=3.7×105N 答：（1）潜水器受到海水的压强为1.0×108Pa； （2）潜水器1m2的表面上受到海水的压力为1.0×108N； （3）潜水器所受的浮力为3.7×105N。 8．（1）0.64N；（2）1.6×103 Pa；（3）0.16N 【详解】解：（1）质量为64g的正方体的实心钢块，重力为 （2）实心钢块放在地面上，对地面的压力为 钢块的体积为 钢块的面积为 实心钢块对地面的压强为 （3）钢块浸没在此液体中受到的浮力为 因为力的作用是相互的，所以钢块给液体的压力为，因为容器为规则形状，此时钢块给液体的压力完全作用在容器的底部，所以液体对容器底部压力的增加量为。 答：（1）此钢块受到的重力为0.64N； （2）钢块对水平桌面的压强为1.6×103 Pa； （3）液体对容器底的压力增加了0.16N。 9． 7.2m 4×108N 变小 13m3 【详解】(1)[1]舰底所处的深度 =7.2m (2)[2]由阿基米德原理可知 F浮=G排=m排g=40000×103kg×10N/kg=4×108N (3)[3]两栖攻击舰始终漂浮，当直升机飞离甲板时，总重力减小，而物体漂浮时，浮力等于重力，因此两栖攻击舰所受的浮力变小。 [4]由二力平衡可知 ΔF浮=ΔG=Δmg=13×103kg×10 N/kg=1.3×105N 由F浮=ρgV排可得，两栖攻击舰排开水的体积变化量 ΔV==13m3 10．1000N 【详解】解：铁块的体积 因为铁块浸没在水中，所以排开水的体积 V排=V=0.1m3 铁块受到的浮力 F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.1m3×10N/kg=1000N 答：该铁块受到的浮力是1000N。 11．（1）50N；（2）50N 【详解】解：（1）西瓜受到的浮力 F浮=G排=m排g=5kg×10N/kg=50N （2）因为西瓜漂浮，所以西瓜的重力 G=F浮=50N 答：（1）西瓜受到的浮力是50N； （2）西瓜的重力是50N。 12．（1）4.12×107Pa；（2）618N；（3）5150Pa 【详解】解：（1）光缆受到海水的压强 （2）接线盒的体积 因为接线盒能悬浮在海水下任意深度处 悬浮时浮力等于重力，即 （3）接线盒对地面的压力为 要产生的压强最大，受力面积应该是最小的，而接线盒立放时，对地面的受力面积最小，则物体与地面的最小受力面积为 它对地面产生的最大压强为 答：（1）当光缆敷设在大海4000m深处时它受到海水的压强是4.12×107Pa； （2）这个接线盒自身重是618N； （3）若该光缆接线盒平放在水平地面上，它对地面产生的最大压强是5150Pa。 13．（1）6×108N；（2）3×106kg；（3）见解析 【详解】解：（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力为 F浮＝G＝mg＝6×107kg×10N/kg＝6×108N （2）沉管刚好浸没海水中时，排开海水的体积为 V排＝V＝180m×35m×10m＝63000m3 受到的浮力为 1.0×103kg/m3×10N/kg×63000m3＝6.3×108N 沉管恰好悬浮时，沉管内注入海水的质量最小，由 F浮＝G总＝G管+G水 可得，注入海水的重力为 G水＝F浮﹣G管＝6.3×108N﹣6×108N＝3×107N 所以注入海水的质量为 （3）沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮。 答：（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力是6×108N； （2）要使沉管沉入海底至少需要向沉管内注入3×106kg的海水； （3）下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力。 14．（1）3.09×104Pa（2）7×107N（3）7000m3 【详解】（1）在海面下3m深处，海水对该船体产生的压强： p=gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3m=3.09×104Pa； （2）F浮=G排=m排g=7×103×103kg×10N/kg=7×107N； （3）===7000m3 15．（1）6N；（2）600Pa；（3）6N 【详解】解：（1）物块的重力 G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N （2）受力面积 S＝(0.1m)2＝0.01m2 物块对水平桌面的压强 p＝＝600Pa （3）正方体物块的体积 V＝0.1m×0.1m×0.1m＝0.001m3 物块的密度 ρ＝＝0.6×103kg/m3＜ρ水 木块的密度小于水的密度，所以木块在水中静止时处于漂浮状态，浮力等于重力，即浮力为6N。 答：（1）物块的重力为6N； （2）物块对水平桌面的压强为600Pa； （3）将该物块投入水中静止时，物块受到的浮力为6N。 16．（1）6N；（2）4N；（3） 【详解】解：（1）未放石块时木块受到的浮力为 （2）木块刚好全部浸入水中时的浮力为 木块始终漂浮，浮力等于总重力，所以石块的重力为 （3）放上石块后水位上升的高度为 木块浸入的深度变化量为 所以放上石块后木块下降的距离为 答：（1）未放石块时木块受到的浮力为6N； （2）石块的重力为4N； （3）放上石块后木块下降的距离为。 17．（1）5×103Pa，3.7×104Pa；（2）5×10-3m3 【详解】解：（1）鱼缸中注满水时，水的深度为0.5m，则鱼缸底部受到水的压强 鱼缸盛满水时，茶几对地面的压力 受力面积 S=4×0.01m2=0.04m2 对地面的压强 （2）因塑胶鱼恰能悬浮在鱼缸里的水中，所以塑胶鱼受到的浮力 F浮=G鱼=50N 塑胶鱼的体积 答：（1）鱼缸底部受到水的压强5×103Pa，茶几对地面的压强是3.7×104Pa； （2）塑胶鱼的体积是5×10-3m3。 18．（1）2N（2）8000Pa 【详解】考点：浮力 压强 分析：（1）老年金鱼穿上救生衣后悬浮在水中，处于悬浮或者漂浮状态都是二力平衡，浮力等于重力．需要注意的是重力是金鱼和救生衣整体的重力，千万不可求体积算浮力，将会陷入无解的困境． 所以：F浮＝G＝mg=0．2kg×10N/kg=2N （2）水对水箱底部的压强是液体压强，注意发现题目中的信息，深度已经告诉我们，另外水的密度是常数，需要我们记住． P=ρgh＝103kg/m3×10N/kg×0．8m=8×103Pa 19．（1）3km/h；（2）2.6×104N；（3）4.5×104N，1.9×104N；（4）浮力变小 【详解】解：（1）“极目一号”上升的平均速度 （2）浮空艇在营地升空时所受重力大小为 G=mg=2600kg×10N/kg=2.6×104N （3）该浮空艇在营地升空前受到的浮力大小约为 F浮=ρ气gV排=0.5kg/m3×10N/kg×9000m3=4.5×104N 浮空艇受到重力和拉力、浮力的共同作用，根据力的平衡条件可知绳子拉力 F=F浮-G=4.5×104N-2.6×104N=1.9×104N （4）海拔越高，空气的密度越小，浮空艇排开空气的体积不变，浮空艇从4.3km上升至9km的过程中，根据F浮=ρ空气gV排可知浮空艇上升过程中受到的浮力越来越小。 答：（1）“极目一号”上升的平均速度是3km/h； （2）浮空艇在营地升空时所受重力大小为2.6×104N； （3）若9km高空空气密度约为0.5kg/m3，“极目一号”Ⅲ型浮空艇此时受到的浮力为4.5×104N，为了保持浮空艇静止驻空，地面锚泊设备连接的缆绳应给它施加一个1.9×104N的拉力； （4）“极目一号”浮空艇从4.3km上升至9km的过程中所受浮力变小。 20．（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。 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 $$