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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．某物体的质量为6kg，体积为3×10-3m3，求： （1）该物体的密度是多少？ （2）该物体浸没在密度为0.8×10-3kg/m3的酒精里，受到的浮力是多少？g取10N/kg。 2．如图所示，轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上，将均匀圆柱体乙放置在甲容器内。已知乙物体的质量为m，甲、乙底面积分别为2S和S，乙物体的高度为H。 (1)求乙物体的密度； (2)求容器甲对水平地面的压强； (3)若往甲容器中慢慢注入某种液体，当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时，停止注入，如图所示。求：该液体对甲容器底部的最小压强。 3．如图甲所示，底面积为150cm2的圆柱形容器置于水平升降台中央，容器中原来装有16cm深的水。一圆柱体A悬挂在轻质细杆下保持静止。已知圆柱体A与容器高度相同，质量为1.6kg。轻杆与圆柱体衔接处为力传感器，原理如图甲所示，轻杆对物体A的力F方向可能向上或向下（图中未标出），大小可通过电流表示数测出，如表格所示。在向上调节升降台直至圆柱体A与容器底部刚好接触的过程中，记录下电流表示数I与升降台移动的距离h的关系，如图乙所示。（ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg）求： 电流表示数I与力传感器所受弹力F关系 I/A 9 6 3 2 1 F/N 16 10 4 2 0 （1）当升降台上升12cm时，圆柱体A受到的浮力大小； （2）当升降台上升16cm时，圆柱体A浸入水中的体积； （3）圆柱体A的密度； （4）当升降台上升14cm，缓慢撤走细杆和力传感器后，待物体A静止，水对容器底部的压强变化量为多少？ 4．将底面积S＝30cm2，高h＝10cm的铝制圆柱体，轻轻地放入水槽中，使它静止于水槽底部，如图所示（圆柱体的底部与水槽的底部不密合），此时槽中水深h1＝5cm。（ρ铝＝2.7g/cm3）求： （1）水对圆柱体底部的压强p1； （2）圆柱体受到的浮力F浮； （3）圆柱体对水槽底部的压强p2。    5．如图所示，盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，现将一个体积为200 cm3、密度为0.2×103 kg/m3且质量均匀分布的塑料球轻轻放入该容器中。求： （1）容器中距液面0.2m处的A点液体的压强； （2）若要将塑料球完全浸没在水中，需要对其向下施加多大的压力。 6．如图所示为超大型的矿砂船，其型号名为CHINAMAX，最大排水量为40万吨。CHINAMAX总长362米，宽65米，甲板面积相当于3个标准足球场。该船型深30.4米，最大吃水深度为23米，续航能力为25500海里。根据以上信息，试求：（海水的密度取1.03×103 kg/m3） （1）最大吃水深度处受到的海水的压强为多少帕？ （2）满载时该船航行时所受的浮力为多少牛？    7．有一边长为2dm，密度为0.6×103kg/m3的正方体木块，现用一细线把木块系在底面积为8dm2的圆柱形容器上，然后向容器中加水，使木块完全浸没于水中，取g=10N/kg．问 （1）细线所受拉力为多大 ？ （2）若把细线剪断，当木块在水中稳定时水对容器底的压强减少了多少 ？ 8．小金想制作一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103kg/m3均匀的长方体木料，先进行不吸水处理，再将其放于水中。如图所示，这段木料始终竖立，高度为40cm，底部横截面积为0.1m2，其上表面可以作为秤盘，求： （1）木料的质量是多少千克？ （2）当木料上不放置任何物体时，木料底部浸入水中的深度为多少米？ （3）当木料上放置一物体时，木料露出水面高度为10cm，求对应称量物体的质量为多少千克？ 9．一长方体形床垫（不吸水），长2m、宽1.8m、高0.2m，漂浮在水中，浸入水中的深度为5cm（g=10N/kg），求： （1）床垫下底面受到水的压强； （2）床垫的重力是多少； （3）在抗洪抢险中如果用它去救人，以50kg一个人算，最多（刚好浸没时）可救多少个人。 10．如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号，它比航母还要大，当船停在港口，船的总质量为4.0×104t时（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求： （1）船受到的浮力； （2）水深10m处船体受到水的压强。 11．如图所示，正方体木块漂浮在水面上，有总体积的1/4露出水面，不可伸长的悬线处于松弛状态，已知绳能承受的最大拉力为6N，木块边长为0.1m，容器底面积为0.03m2，容器底有一阀门，求： (1)木块的密度； (2)打开阀门使水缓慢流出，当细绳断裂的一瞬间关闭阀门，此时木块排开水的体积为多少？ (3)在绳断后，木块再次漂浮时，容器底受到水的压强与断绳的瞬间相比改变了多少？ （提示：相互作用的两个力总是等大的） 12．我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现，在距今7500年前的新石器时期，我国古代劳动人民就制造出了独木舟，如下图所示。该独木舟外形可看成一个长方体，它长、宽、高，质量为，g取，。求： （1）当独木舟底部距离水面时，底部受到的压强； （2）独木舟空载时受到的浮力； （3）独木舟能承载的最大货物的重量。 13．如图甲所示是小张探究浮力产生原因的实验装置．它是由容器A和B构成的连通器，A的底面积为250cm2，B的底面积为200cm2，B容器底的中间部分有一个面积为64cm2的方形孔．现将边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且木块与容器底的方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注入13cm深的水（如图乙所示），发现木块没有上浮，静止在B容器底部．求： （1）图乙中木块上表面受到水的压强； （2）为使木块上浮，小张向A容器内注水，当水位到达22.5cm（如图丙所示），木块对B容器底部压力刚好为零．求木块的密度； （3）当木块上浮至静止时，水对容器A 底部的压强． 14．小开同学为了研究文物打捞过程，建立了如图甲所示模型进行分析。用一个底面积为200cm2，足够高的容器模拟湖泊；用一个边长为10cm、重6N的正方体塑料浮漂A模拟打捞船，浮漂A中含有一个电动机，可以收拉牵引线；用一个高5cm，底面积为20cm2的长方体物块B模拟湖底文物，B的密度为3g/cm3。开始时，浮漂A漂浮，物块B沉底，将A上的牵引线与B连接，牵引线刚好拉直无拉力，此时水面高度为21cm。然后打开电动机开关，牵引线开始自动匀速收缩，直到B的上表面和A的下表面接触时停止，如图乙是拉力随着时间变化的图像。求： （1）物块B的重力； （2）F的大小； （3）打捞过程需要多长时间。    15．独竹漂艺人能凭借一根竹子在水上表演节目和水上漂流，如图是艺人表演时的图片，他所用竹子的质量为210kg，体积为0.3m3（g取10N/kg），求： （1）竹子在水中静止时受到的浮力； （2）竹子在水中静止时排开水的体积； （3）若某艺人与手中平衡杆的总质量为70kg，通过计算说明他能否利用这根竹子实现水上漂行。 16．如图所示，置于水平桌面上的一个上宽下窄、底面积为0.02m2的薄壁容器内装有4kg的液体，将一个质量为0.6kg、体积为8×10－4m3的物体放入容器内，物体漂浮在液面时有一半的体积浸在液体中，此时容器内液体的深度为0.1m（g=10N/kg）求： （1）物体受到的浮力； （2）容器内液体的密度； （3）容器内液体对容器底部的压强。 17．重为10N，底面积为200cm2、高为20cm的柱形容器放在水平桌面上，容器中装有16cm深的水，如图甲所示，一个实心体与轻质硬杆相连，从水面上方匀速下降，如图乙是硬杆对物体的作用力F与物体下降的高度h的关系图像，不计硬杆的质量和体积以及水的阻力，g=10N/kg。求： （1）柱体接触水面前容器底部受到水的压强？ （2）柱体的密度？ （3）从柱体接触水面前到硬杆对物体的作用力F为0时，水对容器底部压强的变化量是多少？ （4）柱体刚好浸没时，容器对水平桌面的压力？ 18．有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器，下端封闭上端开口，底面积，高度，如图甲所示；另有一个重为12N的实心匀质圆柱体物块，底面积，密度为8×102kg/m3。如图乙所示。 （1）圆柱体物块静止在地面，求它对地面的压强是多大？ （2）将圆柱体竖直放置容器内，并向容器内注入少量的水，圆柱体保持静止，当水面距容器底高度为1cm时，水对容器底的压强为多大？ （3）继续向容器内灌水，前后一共向容器内缓缓注入质量为600g的水，圆柱体物块始终没有倾斜，最后处于静止状态，那么，圆柱体物块最终受到的浮力是多大？ 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．（1）2×10-3kg/m3；（2）24N 【详解】解：（1）该物体的密度为 （2）物体浸没在液体中时排开液体的体积等于物体自身的体积，则该物体浸没在酒精中受到的浮力为 F浮＝ρ酒精gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝24N 答：（1）该物体的密度是2×10-3kg/m3； （2）该物体浸没在密度为0.8×10-3kg/m3的酒精里，受到的浮力是24N。 2．(1) (2) (3) 【详解】（1）乙物体的密度 （2）轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上，圆柱形容器甲的重力可不计，容器甲对地面的压力等于乙的重力大小，容器甲对水平地面的压强 （3）当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时，则乙受到的液体向上的压力（即浮力大小）等于乙的重力大小，即 F=G乙 根据压强公式有 p液S乙=m乙g 该液体对甲容器底部的最小压强 3．（1）16N；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）当h=0cm时，电流为9A，此时压力传感器所受的力为16N，而圆柱体的质量为1.6kg，则圆柱体的所受的重力为 说明此时圆柱体的下表面刚刚接触到水面，当h=12cm时，电路中的电流为1A，此时压力为0N，此时的浮力为 （2）排开液体的体积增大，浮力变大，杆对圆柱体的力变为了压力，当升降台上升16cm时，电路中的电流为3A，此时杆对圆柱体的压力是向下的，此时的压力为4N，则此时的浮力为 圆柱体A浸入水中的体积 （3）当升降台上升16cm时，圆柱体全部浸没，故圆柱体的体积为，圆柱体的密度为 （4）当升降台上升14cm，电路中的电流为2A，此时压力传感器的压力为2N，则此时的浮力为 此时物体浸入的体积为 缓慢撤走细杆和力传感器后，待物体A静止，此时物体A漂浮，A所受的浮力为 此时物体浸入的体积为 物体浸入体积的变化量为 水面的高度变化为 水对容器底部的压强变化量为 答：（1）当升降台上升12cm时，圆柱体A受到的浮力大小为16N； （2）当升降台上升16cm时，圆柱体A浸入水中的体积； （3）圆柱体A的密度； （4）水对容器底部的压强变化量为。 4．（1）500Pa；（2）1.5N；（3）2.2×103Pa 【详解】解：（1）水的深度，水对圆柱体底部的压强 （2）圆柱体浸在水中的体积（排开水中的体积） 圆柱体所受的浮力 （3）圆柱体的体积 圆柱体的重力 圆柱体对水槽底部的压力 圆柱体对水槽底部的压强 答：（1）水对圆柱体底部的压强p1为500Pa； （2）圆柱体受到的浮力F浮为1.5N； （3）圆柱体对水槽底部的压强p2为2.2×103Pa。 5．（1）2000Pa；（2）1.6N 【详解】解：（1）根据液体压强公式，A点的压强： （2）塑料球完全浸没后受的浮力 塑料球所受的重力 根据平衡条件可知，施加的压力 答：（1）容器中距液面0.2m处的A点液体的压强； （2）若要将塑料球完全浸没在水中，需要对其向下施加1.6N的压力。 6．（1）2.369×105；（2）4×109 【详解】解：（1）最大吃水深度处受到的海水的压强为 （2）满载时该船航行时所受的浮力为 答：（1）最大吃水深度处受到的海水的压强为； （2）满载时该船航行时所受的浮力为。 7． 32N 400Pa 【详解】（1）[1]根据木块的体积是 V=L3 =（0.2m）3 =8×10-3 m3 因为物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，所以，木块所受的浮力是 F浮 =ρ液 gV=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×8×10-3 m3 =80N 木块的质量是 m=ρV=0.6×103 kg/m3 ×8×10-3 m3 =4.8kg 故木块的重力是 G=mg=4.8kg×10N/kg=48N 所以，细线所受拉力是 F=F浮-G=80N-48N=32N （2）[2]若把细线剪断，木块会上浮最后漂浮，则木块所受的浮力是 F浮1 =G=48N 由F浮 =ρ液 gV排 知道 所以 △V排 =V-V排1 =8×10-3 m3 -4.8×10-3 m3 =3.2×10-3 m3 则液面降低的高度是 所以对容器底的压强减少了 △p=ρg△h=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×0.04m=400Pa 8．（1）20kg；（2）0.2m；（3）10kg 【详解】解：（1）木料的体积 由可得，木料的质量 （2）木料的重力 因木料静止时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，由可得，木料排开水的体积 木料浸入深度 （3）当木料上放置某物体时，木料排开水的体积 木料和物体受到的浮力 因木料和物体整体处于漂浮状态，所以，木料和物体的总重力 G总=F浮'=300N 则物体的重力 对应称量物体的质量 答：（1）木料的质量是20kg； （2）当木料上不放置任何物体时，木料浸入深度为0.2m； （3）当木料上放置某物体时，对应称量物体的质量为10kg。 9．（1）500Pa；（2）1800N；（3）10个 【详解】解：（1）床垫下底面受到水的压强为 （2）床垫排开水的体积为 床垫受到的浮力 因为床垫漂浮，所以 （3）床垫刚好全浸入时，床垫排开水的体积 受到的浮力 设刚好浸没时最多可救n个人，此时应满足 解得 一次最多承载10人。 答：（1）床垫下底面受到水的压强为500Pa； （2）床垫的重力是1800N； （3）在抗洪抢险中如果用它去救人，以50kg一个人算，最多刚好浸没时可救10个人。 10．（1）4.0×108N；（2）105Pa 【详解】解：（1）船漂浮在水面，所受的浮力等于其等于重力，所以 F浮=G=mg=4.0×104×103kg×10N/kg=4.0×108N （2）水深10m处，船受到水的压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa 答：（1）船受到的浮力为4.0×108N； （2）水深10m处船受到水的压强为105Pa。 11．(1)；(2)；(3)200Pa 【详解】(1)    因为木块漂浮，所以 因为 所以 因为木块总体积的露出水面，所以 所以木块的密度为 (2)    当细绳断裂时 设此时木块排开水的体积为，则 代入数值得 解得木块排开水的体积为 (3)    因为绳子可能承受的最大拉力为6N，因此在细绳断开后木块再次漂浮时，浮力增加为 水面上升 则容器底受到水的压强与断绳的瞬间相比改变的量为 答：(1) 木块的密度为。 (2) 木块排开水的体积为。 (3) 容器底受到水的压强与断绳的瞬间相比增大了200Pa。 12．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）当独木舟底部距离水面时，底部受到的压强 （2）独木舟空载时漂浮在水面上，受到的浮力等于独木舟的重力，即 （3）当独木舟船舷刚好与水面相平时，所能承载的货物的重量最大，此时独木舟浸在水中的体积 此时独木舟受到的浮力 因为独木舟漂浮，则独木舟承载货物后的总重力 独木舟能承载的最大货物的重量 答：（1）当独木舟底部距离水面时，底部受到的压强为； （2）独木舟空载时受到的浮力为； （3）独木舟能承载的最大货物的重量为。 13．（1）；（2）；（3） 【详解】(1)木块上表面所处的深度为： 受到水对它产生的向下的压强为： (2)由图丙可知：孔在A容器中的深度： 由得A容器中的水对木块向上的压力： 木块受到的B容器中水产生的向下的压力为： 由于木块对B容器底部压力刚好为零，则：，所以： 木块体积： 根据和可知： (3)当木块上浮至静止时，由于木块处于漂浮状态，则： 根据得： 容器中的水体积为： A容器中水的深度为： 答：(1)图乙中木块上表面受到水的压强为； (2)木块的密度为； (3)当木块上浮至静止时，水对容器A底部的压强． 14．（1）3N；（2）2N；（3）10s 【详解】解：（1）物块B的重力 （2）打开电动机开关后，从第1秒开始，物体B将向上做匀速直线运动，对物体B受力分析可得 物体B所受的浮力大小为 故拉力F （3）由题意可得，开始时，物体A漂浮，物体A受到的浮力为 由得，物体A排开的水的体积为 A浸入水中是深度为 绳子的原长为 第1秒内，绳子拉力的增加量等于物体A所受浮力的增加量，则 水的深度变为 此时物体A浸入水中的深度变为 此时绳子的长度变为 第1秒绳子收缩的长度为 绳子收缩的速度 由得，打捞过程需要多长时间 答：（1）物块B的重力为3N； （2）F的大小为2N； （3）打捞过程需要10s。 15．（1）2100N；（2）0.21m³；（3）能，理由见详解 【详解】解：（1）由题意可知，竹子的重力 因为竹子漂浮，所以竹子受到的浮力等于重力，即 （2）竹子漂浮时排开水的体积由 得 （3）艺人与平衡杆的总重力为 则艺人与平衡杆和竹子的总重力 若艺人能用竹子漂行，漂浮时浮力等于重力 漂浮时排开水的体积 因为排开水的体积小于竹子的体积，所以他能利用这根竹子实现水上漂行。 答：（1）竹子在水中静止时受到的浮力为2100N； （2）竹子在水中静止时排开水的体积为0.21m³； （3）若某艺人与手中平衡杆的总质量为70kg时，他能利用这根竹子实现水上漂行。 16．（1）6N；（2）1.5×103kg/m3；（3）1.5×103Pa 【详解】解：（1）因为物体漂浮在液体中，所以，物体受到的浮力 F浮=G物=m物g=0.6kg×10N/kg=6N （2）物体排开液体的体积 由知道，容器内液体的密度 （3）容器内液体对容器底部的压强 p=ρ液gh=1.5×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1500Pa 答：（1）物体受到的浮力是6N； （2）容器内液体的密度是1.5×103kg/m3； （3）容器内液体对容器底部的压强是1500Pa。 17．（1）1600Pa；（2）0.6×103kg/m3；（3）300Pa；（4）52N 【详解】解：（1）容器中水的深度为 h1=16cm=0.16m 柱体接触水面前容器底部受到水的压强 p=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa （2）由图像可知，柱体从第4s开始浸入水中，到第10s完全进入水中，由图知，柱体没有进入水中时，物体所受拉力与重力平衡，则 G=F=6N 由图像可知，当柱体刚好全部浸入水中时，硬杆对物体的作用力F方向向下，此时柱体受到竖直向下的重力、硬杆向下的压力和向上的浮力，则柱体受到的浮力为 F浮=G+F1=6N+4N=10N 根据F浮=ρ水gV排知，物体的体积为 根据G=mg知物体的质量为 柱体的密度为 （3）当硬杆对物体的作用力F为0时，物体所受浮力大小等于重力，即 F浮′=G=6N 根据F浮=ρ水gV排知物体排开水的体积为 根据V=Sh知水面升高的高度为 水对容器底部压强的变化量为 Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa （4）柱体刚好浸没时浮力为F浮=10N，根据物体间力的作用是相互的知，物体对水向下的压力为 F压=F浮=10N 容器中水的重力为 G水=m水g=ρ水gV水=ρ水gSh1=1×103kg/m3×10N/kg×200×10-4m2×0.16m=32N 容器对水平桌面的压力为 F桌=F压+G水+G容=10N+32N+10N=52N 答：（1）柱体接触水面前容器底部受到水的压强为1600Pa； （2）柱体的密度为0.6×103kg/m3； （3）从柱体接触水面前到硬杆对物体的作用力F为0时，水对容器底部压强的变化量是300Pa； （4）柱体刚好浸没时，容器对水平桌面的压力为52N。 18．（1）800Pa；（2）100Pa；（3）9N 【详解】解：（1）圆柱体物块静止在地面时对地面的压力 则圆柱体对地面的压强 圆柱体对地面的压强为800Pa。 （2）当水面距容器底高度为1cm时，水对容器底的压强 水对容器底的压强为100Pa。 （3）由题意可知 圆柱体可以在水中漂浮，则圆柱体恰好漂浮时受到的浮力 由阿基米德原理可得，圆柱体排开水的体积 圆柱体在容器内水的深度 此时容器内水的体积 由可得，此时容器内水的质量 由可知，总共注入质量为600g的水后，圆柱体物块没有离开容器底部，水的体积 容器内水的深度 圆柱体排开水的体积 圆柱体物块最终受到的浮力 最终受到的浮力为9N。 答：（1）圆柱体物块静止在地面，它对地面的压强是800Pa； （2）当水面距容器底高度为1cm时，水对容器底的压强为100Pa； （3）圆柱体物块最终受到的浮力是9N。 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 $$