内容正文:
2025年中考物理二轮复习提升训练:浮力计算题
一、计算题
1.重为5N的长方体木块静止在水面上,浸入水中的体积占木块总体积的。(g取10N/㎏)
(1)求木块所受的浮力;
(2)木块被排开水的质量。
2.小明在学习了浮力相关知识后,在实验室利用弹簧测力计和量筒分别测出了未知液体和石块的密度。如图甲,小明先用弹簧测力计测出石块的重,示数F1=0.4N;随后将适量液体倒入量筒中测得体积如图乙所示;再将石块浸没在液体中,测力计示数F2=0.2N,量筒中液体和石块的总体积如图丙所示。(g取10N/kg)求:
(1)石块浸没在液体中受到的浮力;
(2)未知液体的密度;
(3)石块的密度。
3.体积为m3的小球浸没在水中。求:
(1)小球排开水的体积;
(2)小球受到的浮力。
4.去年夏季,南充大部分地区出现了严重的旱灾,人畜饮水困难,许 多群众需要到很远的地方挑水饮用.小宇同学在挑水时为防止水溅 出桶外,在水面上放上一薄木板,如图乙所示,木板有 3/4 的体积没入水中.若该木板的体积为 2×10-4m3,桶内水深为 0.35m.求:
(1)桶底受到水的压强.
(2)若这担水总重 360N,扁担与肩膀的接触面积为 2×10-3m2,则小宇肩膀受到的压强为多大?
(3)薄木板受到的浮力.
5.如图甲所示,柱形容器A的底面积为400cm2。容器内放有一密度为0.75×103kg/m3,边长为10cm的正方体木块B,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心。往容器A中缓慢注水,当水深20.5cm时,如图乙所示,此时木块处于漂浮,细绳刚好拉直,但对木块没有拉力。细绳能承受的最大拉力为2N。求:
(1)木块的重力;
(2)在乙图的基础上继续向容器内缓慢注水(水未溢出),细绳对木块的拉力刚好达到最大值时,木块排开水的体积;
(3)当细绳上的拉力刚好达到最大值时,剪断细线,当木块最后静止时,容器底部受到水的压强为多少。
6.带体积刻度的烧杯内盛有一定体积的某种液体。将质量为m的铁块放入液体中,铁块沉底后液面对齐刻度,如图甲;用细线在铁块上系一密度为的木球后再放入液体,杯中液面对齐刻度,如图乙:将木球和铁块分开放入液体,稳定后,杯中液面对齐刻度,如图丙。忽略细线的体积,g为已知量,求:
(1)木球的质量;
(2)图丙中木球受到的浮力;
(3)液体的密度。
7.如图,密度为0.6×103 kg/m3、体积为8×10-3 m3的正方体木块,用一条质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心.绳子的长度为25cm,细绳可承受的最大拉力为32 N,开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软.求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?
(3)绳子断开瞬间容器底部受到水的压强是多大?
8.伍实同学利用密度为1.5×103kg/m3的橡皮泥进行造“船”比赛,他所用橡皮泥的体积为20cm3,造成的小船最大排水体积为100cm3。求:(g取10N/kg)
(1)他所用的橡皮泥的重力;
(2)他所做的小船能装载的货物最重为多大?
9.“奋斗者”号是我国自主研发建造的第一艘万米级深海潜水器,最大下潜深度可达10909m, 它在海水中依靠改变自身重力及所受浮力实现无动力上浮和下潜,它的外侧底部装配有质量为2×103kg的可抛弃压载铁。“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜,待海底科 研任务结束后,抛掉全部压载铁,匀速上浮至海面。下潜和上浮过程中所受阻力大小不变,方向与运动方向相反。已知“奋斗者”号携带可抛弃压载铁时的总质量为2×104kg海水的密度约为1.0×103kg/m3, 压载铁的密度约为8.0×103kg/m3,g=10N/kg。求 :
(1)“奋斗者”号下潜到10000m 深度时受到海水的压强;
(2)可抛弃压载铁浸没在海水中时受到的浮力;
(3)“奋斗者”号浸没在海水中匀速上浮时受到的浮力。
10.小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝,使得木杆放在液体中可以竖直漂浮,从而制成一支密度计。它放在水中,液面到木杆下端的距离为16.5 cm,再把它放到盐水中,液面到木杆下端的距离为 14.5 cm。如果所用铅丝的体积很小,可以忽略,小明测得的盐水密度是多少?
11.体积为2×10-3米3的物体浸没在水中,求物体所受浮力F浮的大小。
12.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台“浮力秤”,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示.已知小筒底面积为0.01m2,小筒和秤盘总重为6N.
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少?
(2)该浮力秤零刻度标在小筒上何处(即A距筒底的距离)?
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.2m,则该物体的质量为多少?
13.如图甲所示水平桌面上放一圆柱形容器,容器内装有适量的某种液体,弹簧测力计下悬挂一底面积为200cm2的圆柱体物块,把圆柱体物块缓慢竖直下落,直到全部浸入液体中但没有与容器底部接触,容器内液体没有溢出,弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系如图乙所示,求:
(1)圆柱体物块浸没时浮力大小;
(2)圆柱体物块的密度;
(3)液体密度。
14.如图甲所示,薄壁圆柱形容器放在水平台上,容器的底面积为200cm2。质量均匀且不吸水的圆柱体物块A上表面中央用足够长的细绳系住,悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水,注水速度为每分钟200g,直至注满容器为止。细绳受到的拉力F与注水时间 t 的关系图像如图乙所示(忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素)。求:
(1)物块A的重力;
(2)注水前物块A的下表面到容器底部的距离;
(3)当细绳的拉力为0.9N时,水对物块A下表面的压强
15.2023年5月22日,由沪东中华自主研发设计的全球最大级别的超大型集装箱船“地中海吉玛”号交付使用,该系列船只建造约耗费11.5万吨船板钢。满载时排水量为4×108kg,是名副其实的海上“超级带货王”。求:该船满载时受到海水的浮力是多少?(g=10N/kg)
16.龙池砚被誉为文房瑰宝,小明想估测制作龙池砚的岩石的密度,他找到体积为的岩石,并利用自制“浮筒质量仪”测其质量,如图甲所示,从浮筒上标注的刻度可得出浮筒浸入水中的深度h随浮筒和被测物体的总质量m的变化,如图乙所示。空浮筒在水中漂浮时h为6cm,放入岩石后浮筒在水中漂浮时h为12cm。
(1)岩石的密度是多少 ?
(2)放入岩石后,浮筒所受浮力是多大 ?
(3)浮筒底面积约是 ?(保留一位小数)
17.有一个底面积为S、高度为h的圆柱形薄壁容器,如图甲所示;另有一个密度为、底面积为的质地均匀的实心圆柱体物块,它的高度与圆柱形薄壁容器的高度相同,如图乙所示。已知,水的密度为,。请解答下列问题:
(1)现将圆柱体物块竖直放置容器内,则物块对容器底部的压强是多大?
(2)再向容器内缓缓注入质量为的水,圆柱体物块没有倾斜,最后均处于静止状态,那么,这时水对圆柱体物块的浮力是多大?
(3)在第(2)问叙述的情景中,水对容器底部的压强是多大?
18.如图甲所示,水平地面上有一底面积为400cm2、重力为2N的圆柱形薄壁容器,容器内盛有20cm深的水,一个量程选择合适的弹簧测力计下端用细线挂着一个边长为10cm的不吸水的正方体物块缓慢放入水中,物块的上表面与水面刚好相平,弹簧测力计示数为10N,如图乙所示。已知在一定的弹性范围内,弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的长度就伸长0.5cm。求:
(1)正方体物块受到水的浮力是多少?
(2)正方体物块的密度是多少?
(3)图乙中从容器内向外缓慢抽水,直至物块有一半浸在水中,此时容器对桌面的压强是多少?
19.将一个质量为0.2kg,体积为的蜡块投入水中,g取10N/kg。求:
(1)蜡块的密度
(2)蜡块静止时受到水的浮力
20.小明在科技创新活动中设计了一个装置来测量物体的密度,如图甲所示。将不吸水的正方体物体固定在轻质弹簧下端,弹簧上端固定在力学传感器上,力学传感器能显示出其所受力的大小。取一个足够高的薄壁柱形容器,容器底面积为200cm2,装入适量水,将整个装置放在升降台上,调节升降台使物体下表面刚好接触水面,然后缓慢调节升降台,记录力学传感器的示数随升降台上升高度的变化关系如图乙所示。
求:(1)物体的质量;
(2)物体的密度;
(3)从物体下表面刚好接触水面,调节升降台上升6cm时,水对容器底部的压强变化量。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理二轮复习提升训练:浮力计算题》参考答案
1.(1)5 N (2)0.5 kg
【详解】解:(1)因为木块漂浮在水面上,所以受到的浮力
(2)根据阿基米德原理和浮沉条件可知
故
答:(1)求木块所受的浮力为5N;
(2)木块被排开水的质量为0.5kg。
2.(1)0.2N;(2);(3)
【详解】解:(1)用弹簧测力计测出石块的重力为0.4N,石块浸没在液体中,测力计示数为0.2N,则石块浸没在液体中受到的浮力
(2)由乙、丙两图可知,石块浸没在液体中,排开液体的体积
根据阿基米德原理可知
所以液体的密度
(3)由得石块的质量
因为石块浸没在液体中,故石块的体积
则石块的密度
答:(1)石块浸没在液体中受到的浮力为0.2N;
(2)未知液体的密度为;
(3)石块的密度为。
3.(1);(2)10N
【详解】解:(1)当物体浸没在水中时,物体的体积等于物体排开水的体积,所以小球排开水的体积
(2)小球受到的浮力
答:(1)小球排开水的体积是;
(2)小球受到的浮力是10N。
4.(1)3.5pa;(2)1.8pa;(3)1.5N.
【分析】(1)已知桶深,则由压强公式p可求得桶底受到水的压强;(2)已知水对肩的总压力和接触面积,则由压强公式p可求得小宇肩膀所受到的压强;(3)由已知条件可知木板排开水的体积,则由浮力公式F可求得木板受到的浮力.
【详解】(1) 桶底受到水的压强:1.0kg/pa;
(2)小宇肩膀受到的压强:p;
(3)由题意可知;那么木板受到的浮力为:.
故答案为(1) 桶底受到水的压强3.5×pa;
(2)若这担水总重360N,扁担与肩膀的接触面积为2,在此处键入公式.则小宇肩膀受到的压强为1.8×pa;
(3)薄木板受到的浮力1.5N.
5.(1)7.5N;(2)950cm3;(3)2200Pa
【详解】(1)由题意可知,正方体木块B边长为10cm,则正方体木块B的体积
正方体木块B的密度是0.75×103kg/m3,根据可知,正方体木块B的质量
根据可知,木块的重力
木块的重力是7.5N。
(2)在乙图的基础上继续向容器内缓慢注水(水未溢出),细绳对木块的拉力刚好达到最大值,即,木块的重力是7.5N,还受到了水的浮力,这时处于静止状态,平衡状态,可得
木块受到的浮力
根据阿基米德原理可知,木块排开水的体积
木块排开水的体积是950cm3。
(3)由题意可知,继续加入水后,木块排水变化为
那么木块增加的浸没深度为
则注入水的体积为
注入水的质量为
由上述可知,刚开始往容器A中缓慢注水,当水深20.5cm时,木块受到的重力大小等于其浮力大小,则排开水的体积
这些水和木块浸没的体积之和为
那么由上述可知,这些水的体积为
这些水的质量为
那么总共所加水的质量为
总共所加水的体积为
由上述可知,,那么当细绳上的拉力刚好达到最大值时,剪断细线,这时木块上浮,水面下降,当木块最后静止时,木块排开水的体积还是等于,木块排开水的体积和总共所加水的体积之和为
这时水的高度为
根据液体的压强公式可知,容器底部受到水的压强为
容器底部受到水的压强为2200Pa。
答:(1)木块的重力为7.5N;
(2)在乙图的基础上继续向容器内缓慢注水(水未溢出),细绳对木块的拉力刚好达到最大值时,木块排开水的体积为950cm3;
(3)当细绳上的拉力刚好达到最大值时,剪断细线,当木块最后静止时,容器底部受到水的压强为2200Pa。
6.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由图甲、乙可知,木球的体积为
V=V2-V1
由可知,木球的质量为
(2)图丙中木球处于漂浮状态,木球受到的浮力为
(3)由图甲、丙可知,木块漂浮时排开液体的体积为
V排=V3-V1
由阿基米德原理可知,木球受到的浮力为
则有
解得。
答:(1)木球的质量为;
(2)图丙中木球受到的浮力为;
(3)液体的密度为。
7.(1)48N(2)8×10-3 m3 (3)4500Pa
【详解】(1).开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软,说明木块此时自由漂浮,根据漂浮条件,此时木块受到的浮力为:
F浮=G=mg=ρVg=0.6×103 kg/m3×8×10-3 m3×10N/kg=48N.
(2).当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值时,此时木块受到的浮力等于细绳的拉力与木块重力之和,即:
F浮′=F最大+G=32 N+48N=80N,
根据阿基米德原理,则此时木块浸入水中的体积为:
V排===8×10-3 m3.
(3).由以上计算可知,当绳子断开瞬间,木块浸入水中的体积等于木块的体积,说明此时容器中水面刚好与木块上表面相平,则此时容器中水的深度等于细绳子的长度l加木块的高度h木.木块为正方体,则的高度(边长)为:
h木==0.2m.
所以容器中水的深度为:
h= l+h木=0.25m+0.2m=0.45m,
则容器底部受到水的压强是:
p===4500Pa.
答:(1).木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软时受到的浮力为48N.
(2).当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为8×10-3 m3.
(3).绳子断开瞬间容器底部受到水的压强是4500Pa.
8.(1) 0.3N;(2) 0.7N。
【详解】解:(1)由题意可知,橡皮泥的体积为
由可得,橡皮泥的质量
橡皮泥的重力
(2)由题意可知,小船排开液体的体积为
小船所受的最大浮力
因所以,小船所装的货物最重为
答:(1)他所用的橡皮泥的重力为0.3N;
(2)他所做的小船能装载的货物最重为0.7N。
9.(1)1.0×108Pa
(2)2.5×103N
(3)188750N
【详解】(1)当“奋斗者”号下潜到10000m深度时,受到的海水压强为
(2)压载铁的体积
压载铁全部浸没在水中受到的浮力
(3)“奋斗者”号的总重力为
压载铁的重力为
匀速下潜时
①
抛掉压载铁,匀速上浮时
②
匀速下潜和匀速上浮时浮力的关系
③
结合①②③解得
F浮2=188750N
10.1.14×103kg/m3
【详解】解:设杆的横截面积为S,盐水密度为ρ1,密度计漂浮盐水面时,浸入盐水中的深度为h1,水的密度为ρ2,密度计漂浮水面时,浸入水中的深度为h2,密度计漂浮在盐水面时受到浮力
密度计漂浮在水面时受到浮力
密度计在盐水和水中都漂浮在液面上,受到浮力都等于它的重力,即
故
所以盐水密度为
答:盐水密度约为1.14×103kg/m3。
11.19.6牛
【详解】解:由阿基米德原理可知,体积为2×10-3米3的物体浸没在水中,物体所受浮力
F浮=ρ液gV排 =1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×2×10-3米3=19.6牛
答:物体所受浮力为19.6牛。
12.(1) 6N (2) 6cm (3) 14kg
【详解】(1)小筒和秤盘总重G0=6N,当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,
则小筒受到的浮力:F浮= G0=6N,
(2)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力F浮=6N,
即ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×V排=6N,
解得V排=6×10−4m3,
由V排=Sh得小筒底所处的深度:h===6×10−2m=6cm,
所以浮力秤零刻度标在小筒上距离筒底6cm的位置;
(3)此时小筒受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.2m=20N,
因为漂浮,所以物体、小筒和秤盘总重:G总=F浮=20N,
则物体的重:G=G总−G0=20N−6N=14N,
物体的质量:
m= = =14kg.
13.(1)8N;(2)1.5×103kg/m3;(3)1×103kg/m3
【详解】解:(1)物块浸没时受到浮力
(2)物块质量
物块的体积
物块的密度
(3)物块浸没时,由得
答:(1)圆柱体物块浸没时受到的浮力是8N;
(2)圆柱体物块的密度是;
(3)液体密度是。
14.(1)2.4N;(2)4cm;(3)300Pa
【详解】解:(1)由图像知道,细绳对A的拉力为2.4N,根据二力平衡知道,物块A的重力
GA=F拉=2.4N
(2)由图像知道,注水4min时,水面刚好到达物块A的下表面,则注水的质量
m水=200g/min×4min=800g
注水的体积
V水=800cm3
物块A下表面到容器底的距离
注水前物块A的下表面到容器底部的距离
h=h1=4cm
(3)由图像知道,物块A刚好浸没时受到的浮力是2 N,根据阿基米德原理知道,物块A的体积
物块A从刚接触水到到刚好浸没,注水时间是3min,注水的体积
物块A的高度
物块A的底面积
当拉力为0.9N时,物块A受到的浮力是1.5N,排开水的体积是150 cm3,此时物块A浸入的深度
水对物块A下表面的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa
答:(1)物块A的重力是2.4N;
(2)注水前物块A的下表面到容器底部的距离是4cm;
(3)当细绳的拉力为0.9N时,水对物块A下表面的压强300Pa。
15.4×109N
【详解】满载时排水的重力
G=mg=4×108kg×10N/kg=4×109N
由阿基米德原理得该船满载时受到海水的浮力
F浮=G排=4×109N
16. 2.5g/cm3 4N 33.3cm2
【详解】(1)[1]空浮筒在水中漂浮时h为6cm,根据图象可知,空浮筒的质量为m筒=200g,放入岩石后浮筒在水中漂浮时h为12cm,浮筒和岩石的总质量m总=400g,故岩石的质量为
m岩=m总-m筒=400g-200g=200g
岩石的密度
(2)[2]放入岩石后浮筒在水中漂浮时h为12cm,浮筒和被测物体的总质量为400g,根据漂浮的特点,此时浮筒受到的浮力为
F浮=G=m总g=0.4kg×10N/kg=4N
(3)[3]浮筒排开水的体积为
浮筒底面积约
17.(1);(2)见解析;(3)见解析
【详解】解:(1)因为容器底是水平放置,所以圆柱体对容器底部的压力
F=G=mg=ρ0V0g=ρ0S0hg
物块对容器底部的压强
(2)注入质量为的水,则注入水的体积
若水较少,圆柱体仍处于沉底状态,则注入水的深度
圆柱体排开水的体积
圆柱体受到的浮力
若水较多,由于水的密度大于圆柱体的密度,圆柱体处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,它受到的浮力等于它的重力,则它受到的浮力为
(3)若圆柱体处于沉底状态,水对容器底部的压强为
若圆柱体处于漂浮状态,因为容器为柱形,所以水对容器底的压力等于水和圆柱体的总重力,大小为
水对容器底部的压强为
若最后处于漂浮状态且有水溢出,则水对容器底部的压强为p=ρgh
答:(1)物块对容器底部的压强是ρ0gh ;
(2)若圆柱体仍处于沉底状态,水对圆柱体物块的浮力是,若圆柱体处于漂浮状态,水对圆柱体物块的浮力是;
(3)若圆柱体仍处于沉底状态,水对容器底部的压强是,若圆柱体处于漂浮状态,水对容器底部的压强是。若最后处于漂浮状态且有水溢出,则水对容器底部的压强为p=ρgh。
18.(1)10N;(2)2×103kg/m3;(3)1550Pa
【详解】解:(1)物块的上表面与水面刚好相平时排开水的体积
V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=0.001m3
物块受到水的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N
(2)物体的重力
G=F浮+F′=10N+10N=20N
物体的密度为
=2×103kg/m3
(3)图乙容器内水的深度
h乙==22.5cm
物块有一半浸在水中时,由F浮=ρgV排可知
F浮′=F浮=×10N=5N
此时弹簧测力计的示数
F拉′=G﹣F浮′=18N﹣5N=13N
即弹簧的拉力增加了5N,弹簧伸长了
0.5cm/N×5N=2.5cm
即物体下降了2.5cm,液面下降了
2.5cm+5cm=7.5cm
剩余部分水的深度为
h剩=22.5cm﹣7.5cm=15cm
剩余部分水的体积
V水剩=S容h剩﹣V=400cm2×15cm﹣×1000cm3=5500cm3
剩余的水的质量
m水剩=ρ水V水剩=1.0g/cm3×5500cm3=5500g=5.5kg
剩余的水的重力
G水剩=m水剩g=5.5kg×10N/kg=55N
因物块受到水的浮力和物块对水的压力是一对相互作用力,二力大小相等,所以,容器对桌面的压力
F压=G容+G剩水+F浮=2N+55N+5N=62N
容器对桌面的压强
p= =1550Pa
答:(1)正方体物块受到水的浮力是10N
(2)正方体物块的密度是2×103kg/m3;
(3)图乙中从容器内向外缓慢抽水,直至物块有一半浸在水中,此时容器对桌面的压强是1550Pa。
19.(1)800kg/m3;(2)2N
【解析】【小题1】解:(1) 蜡块的密度
(2)由于蜡块的密度小于水的密度,所以蜡块静止在水中处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,即
答:(1)蜡块的密度是800kg/m3;
(2)蜡块静止时受到水的浮力2N。
20.(1) 0.8kg;(2) 0.8×103kg/m3;(3)200Pa
【详解】(1)由图乙可知,物体下表面刚好接触水面时,力学传感器的示数等于物体的重力,即
F=G=8N
物体的质量
=0.8kg
(2)由图乙可知,升降台上升高度为0-12cm时,物体排开水的体积变大,物体受到的浮力变大,弹簧的拉力等于重力和浮力之差,拉力减小,当高度为12-15cm时,弹簧对物体有压力,浮力等于压力和重力之和,当高于大于15cm时,物体全部浸入水中,当压力为2N时,力学传感器的示数不变,物体全部浸入液体中,物体受到的浮力
F浮=G+F=8N+2N=10N
物体的体积
V=V排==1×10-3m3
物体的密度
=0.8×103kg/m3
(3)由图乙可知,升降台上升高度为0-12cm时,拉力和高度成反比,由图乙可知,拉力和高度的关系式为
F=8N-h=8N-h
所以当调节升降台上升6cm时,拉力
F1=8N-×6cm=4N
物体受到的浮力
F浮1=G-F1=8N-4N=4N
物体排开水的体积
=0.4×10-3m3
深度的变化量
=0.02m
水对容器底部的压强变化量
Δp=ρgΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
答:(1)物体的质量是0.8kg;
(2)物体的密度是0.8×103kg/m3;
(3)水对容器底部的压强变化量是200Pa。
答案第1页,共2页
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