2025年中考物理一轮复习备考考点突破：浮力实验、计算题

2025年中考物理一轮复习备考考点突破：浮力实验、计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．如图所示的装置是利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关：    （1）由实验现象可知，实心圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力为 N； （2）选择A、B、C三次实验，是为了探究浮力大小与 的关系；由实验现象可知： ； （3） 三次实验，说明浮力的大小与物体浸没在液体的深度 （选填“有关”或“无关”）； （4）若要探究浮力大小与液体密度的关系，需要选择 三次实验；由实验现象可知：物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大；物体受到的浮力 ； （5）实验中所用盐水的密度为 kg/m3。 2．小明想要探究浮力的大小与排开液体重力的关系。 （1）如图所示的四个实验步骤，合理的实验顺序是 ； （2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 N； （3）石块从刚接触水面到全部浸没水中，水对溢水杯底的压强将 ； （4）若另一个同学在实验中没有得到正确结论，其原因可能是 ； A．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零     B．步骤A中溢水杯未装满水 C．步骤A中石块未完全浸没     D．步骤A中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 3．小明同学在做“探究决定浮力大小的因素”的实验，如图所示，请你根据小明的探究实验回答下列问题。    （1）在C与E两图中，保持排开液体的体积不变，研究浮力与 的关系；根据A与E两图的实验数据，物体浸没在盐水中所受的浮力为 N； （2）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而 ，当物体完全浸没在水中后，所受浮力的大小与深度 ； （3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出物体 A 的体积是 m3，盐水的密度 kg/m3； （4）若烧杯底面积为 100cm2，不计烧杯厚度，当A浸没在水中后，如图 D，烧杯对桌面的压强比没放入A时增加了 Pa。 4．小亮利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 （1）如图，若、、、之间满足 的关系（用物理量符号表示），则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论； （2）小明认为实验过程中，只将金属块的一部分浸在水中是得不出实验结论的。结合所学，你认为他的说法 （选填“正确”或“不正确”）；若实验过程中，溢水杯中的水没有装满，则 （选填“＞”“＜”或“=”）； （3）金属块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随金属块浸入深度h变化的关系图象如图戊所示。分析图象可得：时，金属块受到的浮力为 N；金属块刚浸没时，水对金属块底部的压强是 Pa；金属块的体积是 。（g取，） 5．学习密度和浮力知识后，小明想把弹簧测力计改装成一支密度计，于是准备了密度已知的多种液体、合金块、细线、笔、纸等。首先在弹簧测力计下面挂一个重力为4N合金块，将合金块完全浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N，在弹簧测力计刻度盘3N的位置上标记密度值1；再将合金块分别完全浸没在不同的校验液体中，重复上述操作，反复校对检验。这样就制成一支测定液体密度的“密度计”。（g取10） （1）根据上述数据可知合金块的密度为 。 （2）将合金块完全浸没在密度为1.2液体中时，此密度值应标记在弹簧测力计 N的位置。 6．如图所示是探究浮力大小的实验装置图，请根据图示回答下列问题： (1)甲、乙两图中，乙中弹簧测力计的示数较小，说明了浸在水中的液体受到了浮力，其方向是 ；甲、乙两图中弹簧测力计的示数差等于物体受到浮力的 ； (2)乙、丙两图中，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开 有关； (3)丙、丁两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟 有关； (4)丁、戊两图中，弹簧测力计的示数相同，说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小跟 无关； (5)小明想继续探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他又找来薄铁片进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上； ① 通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ② 小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是： 。 7．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小月做了如图所示实验。 （1）分析 （填实验序号）两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关； （2）分析③⑤两次实验，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关； （3）根据图中实验数据计算出物体的密度为 kg/m3。 8．实验小组用金属块研究浮力与哪些因素有关。    （1）金属块重为 N；浸没在水中时，金属块受到的浮力是 N； （2）比较 （填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关； （3）比较 （填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关； （4）由 图可知，金属块浸没在水中时排开水重为 N； （5）比较A、C、E三图可得出结论：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于 。 二、计算题 9．2022年6月17日我国第三艘航空母舰福建舰下水，标志着我国已经成为继美国之后第二个掌握电磁弹射助飞技术的国家。福建舰满载时排水量为8万余吨，西方媒体曾报道中国航母福建舰8万余吨，至少余2万吨，指责中国军事不透明。形成战斗力的福建舰打击群包括2艘055大驱，4艘052D加4艘054A，2艘攻击型核潜艇外加若干补给舰，标志着中国海军的打击力量上了一个新台阶，对威慑宵小，促进祖国统一起到关键作用。福建舰最大吃水深度11米，飞行甲板全长约300m，宽近80m，电磁弹射器可以让35吨的舰载机以140节的速度离舰（1节就是1海里/小时，1海里约等于1.8千米，海水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 (1)航母的舰体呈流线型就像现代跑车一样，目的是________。 A．减少水的阻力 B．起到隐身效果 C．为了显得威武霸气一些 (2)舰载机所受重力为多大，离舰时它速度为多少km/h ？ (3)满载时舰底所受海水的最大压强是多少 ？ (4)如果航母满载排水量为8.5万吨，它受到的浮力多大 ？ (5)如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，即f=kv2（f代表阻力，k是阻力系数，v是速度），当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N，则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力为多少 ？（阻力系数k的单位kg/m，读作千克每米） 10．一圆柱形容器内盛有一定量的水，且水深为20cm，如图a所示。现将一质量为800g的密封空心铁盒A放入水中，空心铁盒有一半体积浮出水面，如图b所示。当铁盒上放一个小磁块B时，铁盒恰好没入水中，如图c所示。当把它们倒置水中，A有的体积露出水面，如图d所示（g=10N/kg）。试求： （1）放入A前，水对容器底的压强。 （2）铁盒A的体积。 （3）小磁块B的质量。 （4）小磁块B的密度。 11．某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为40cm2，高度为15cm。求： （1）将杯子开口向上竖直放入水中静止时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力； （2）此浮力秤能称量的最大质量（即量程）？    12．如图甲所示，A、B是边长均为10cm的正方体，已知A的质量为0.2kg，B的重力为18N，将一轻质弹簧的两端分别固定在A、B表面的中央，构成一个连接体后放入水平桌面上的平底圆柱形容器内。再向容器中缓慢加入一定量的水，直至连接体对容器底的压力恰好为0，此过程中弹簧弹力F的大小随加入水的质量m变化的关系如图乙所示。已知弹簧原长为10cm，弹簧弹力F的大小与弹簧的形变量ΔL的关系如图丙所示。容器的底面积为200cm2，容器足够深。上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩，弹簧的质量与体积均忽略不计。求： （1）物体A的重力； （2）当加入水的质量m1＝2.8kg时，B对容器底的压力； （3）当弹簧恢复原长时，水对容器底的压强； （4）当加入水的质量m2＝4kg时，弹簧的伸长量。 13．如图甲所示，蓝鲸1 号是我国研制的世界最先进的深水半潜式钻井平台。在科技节上，小明同学制作了蓝鲸1号的模型，如图乙所示是模型的截面图，该模型重60N，其底部有2个相同的长方体浮箱，每个浮箱底面积为 400cm2，高10cm，每个浮箱内有体积为2000cm3的空心部分，可装水；两个浮箱上共有4根相同的均匀立柱，每根立柱的横截面积为： 50cm2，高30cm， 每根立柱内有体积为1000cm3的空心部分，可用于装载开采的石油。小明将该模型的2个浮箱全部装满水，放入底面积为1000cm2的薄壁柱形容器中，如图丙所示，模型底部通过4根相同的轻质细线均匀固定在容器底部，使其保持竖立，此时2个浮箱全部装满水，细线刚好被拉直。求： （1）2个浮箱全部装满水后，整个模型的总重； （2）图丙中，浮箱底部受到液体的压强； （3）在图丙的基础上，将每根立柱装满酒精，再将浮箱中的水全部排到容器中，当模型静止时，4 根细线的总拉力。（ρ酒精=0.8×103kg/m3） 14．如图所示，是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为。第二种是利用推进器提供竖直向上的推力F推，F推可以在0~30N之间调节。第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为0.4kg，体积均为。已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg，未装浮块时，机器人的总体积为（体积不变，含机械臂）。（g取） (1)求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，的大小； (2)深处水底有一物体（未与水底紧密接触），其密度均匀且为，体积为，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案，在调到30N的情况下，还需如何利用另外两种方式实现上浮，请通过计算给出一种合理方案。 15．如图甲所示，水平地面上有一底面积为、重为2N、盛水的薄壁柱形容器。底面积为的圆柱体，上表面中央沿竖直方向固定一根体积不计的控制杆（控制杆可以产生向上拉力，也可以产生向下推力），下表面刚好接触容器底部。现将圆柱体通过控制杆以0.02m/s的速度竖直向上匀速取出，6.5s后物体全部露出水面，控制杆对圆柱体的作用力的大小与时间的关系图像如图乙所示。求： （1）圆柱体的质量为多少g？ （2）圆柱体浸没时受到的浮力为多少N？ （3）第6s末容器对水平地面的压强为多少Pa？ 16．如图所示，边长为10cm的立方体木块，质量为600g，现用一根细线（不计质量）使木块与容器底部相连，让木块浸没在水中，如图所示；已知容器底面积为200cm2，质量为1kg；细线长10cm，此时液面深25cm。g取10N/kg，求： （1）木块此时受到的浮力； （2）绳子的拉力； （3）剪断绳子，待木块静止后，水对容器底部的压强。 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年中考物理一轮复习备考考点突破：浮力实验、计算题》参考答案 1． 1 物体排开液体体积 液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大 A、C、D 无关 A、C、E 越大 1.2×103 【详解】（1）[1]由步骤A可知，圆柱体物块的重力为9N；当圆柱体物块全部浸没在水中时受到的浮力 （2）[2][3]在A、B、C实验中，B、C实验液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，根据F浮＝G﹣F示可知物体所受的浮力不同，故浮力大小与物体排开液体的体积有关；由实验现象可知：液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大； （3）[4][5]为探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系，应控制物体排开液体的体积相同，液体的密度相同，物体所处的液体的深度不同，故可分析图中A、C、D三次实验，且C、D中测力计的示数相同，根据F浮＝G﹣F示可知物体在C、D中所受的浮力相同，故浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （4）[6][7]在A、C、E实验中，液体的密度不同，物体排开液体的体积相同，根据F浮＝G﹣F示可知物体所受的浮力不同，故浮力大小与液体的密度有关；比较C、E实验，液体的密度变大，弹簧测力计的示数变小，根据F浮＝G﹣F示可知物体所受的浮力变大，可知：物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 （5）[8]根据A、C两图所示的实验数据可知，物体浸没在水中所受的浮力 根据A、E两图所示的实验数据可知，物体浸没在盐水中所受的浮力 根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，可得物体体积为，实验中排开液体的体积都等于物体的体积，故有 则盐水的密度为 2． DBAC 2.0 保持不变 BD 【详解】（1）[1]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重，然后再测出石块的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力。所以，最合理的顺序应为：DBAC。 （2）[2]B中测力计分度值为0.2N，分度值为3.4N，由A、B可得，石块浸没在水中受到的浮力大小为 （3）[3]由图知道，石块从刚接触水面到全部浸没水中的过程，溢水杯中水的深度不变，由知道，水对溢水杯底的压强保持不变。 （4）[4]本实验应比较浸在水中的物体受到的浮力和物体排开水所受到的重力的关系； A．若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果偏差相同，计算得出的浮力与排开水的重力大小应不变，故A不符合题意； B．若最初步骤A中溢水杯未装满水，即溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的只有一部分溢出到桶中，排开水的重力G排减小，故B符合题意； C．石块未完全浸没在溢水杯中，排开的水的重力减小，物体所受浮力也变小，所得浮力与排开水的重力大小仍相等，故C不符合题意； D．石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，测得的F示偏小，则根据F浮=G-F示求出的浮力偏大，故D符合题意。 故选BD。 3． 液体密度 2.4 增大 无关 2×10-4 1.2×103 200 【详解】（1）[1]在C与E两图中，液体的密度不同，保持排开液体的体积不变，研究浮力与液体密度的关系。 [2]根据A与E两图的实验数据，物体浸没在盐水中所受的浮力为 F浮=G-F拉=8N -5.6N=2.4N （2）[3][4]小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。由ABC可知，对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，由ACD可知，当物体完全浸没在水中后，所受浮力的大小与深度无关。 （3）[5]在A、C两图中，物体浸没在水中所受的浮力为 F浮ʹ=G-F拉ʹ=8N -6N=2N 物体 A 的体积 [6]物体浸没在水中和盐水中排开液体的体积相等，都等于物体的体积，盐水的密度 （4）[7]当A浸没在水中后，水给A一个向上的浮力，根据力的作用是相互的可知，A也会给水一向下的压力，所以烧杯对桌面的压力比没放入A时增加了 F=G- F拉ʹ =8N-6N=2N 物体完全浸没在水中，烧杯对桌面的压强比没放入A时增加了 4． 不正确 ＞ 1 800 【详解】（1）[1]根据称重法，金属块所受浮力的大小为 排开液体所受重力为 若 则，即可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论。 （2）[2]实验中不需要将物体全部浸没，只将金属块的一部分没在水中时，受到的浮力较小，排出的液体也较少，仍遵循阿基米德原理，故小明说法错误。 [3]若实验过程中，溢水杯中的水没有装满，则排出的水的体积偏小，则测得的排开液体所受重力偏小，使得。 （3）[4]分析图像可得，物体重力为4N，当时，弹簧测力计示数为3N，则金属块受到的浮力为 [5]金属块刚浸没时，金属块浸入水中的深度，则此时水对金属块底部的压强为 [6]金属块刚浸没时，弹簧测力计示数为2N，则此时金属块受到的浮力为 则金属块的体积为 5． 4 2.8 【详解】（1）[1]由题可知，合金块完全浸没后所受的浮力为 根据阿基米德原理，合金块完全浸没时，排开水的体积等于合金块的体积，则 合金块的质量为 合金块的密度为 （2）[2] 将合金块完全浸没在密度为1.2液体中时，液体密度 合金块所受浮力为 此时弹簧测力计示数为 6．(1) 竖直向上 大小 (2)液体的体积 (3)液体的密度 (4)浸入液体的深度 (5) 小于 没有控制排开液体的体积相同 【详解】（1）[1][2]把物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上，当物体静止时，物体受到的重力（方向为竖直向上）就等于弹簧测力计的示数；甲、乙两图中，乙图中弹簧测力计示数变小，说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，根据称重法可知，甲、乙两图中弹簧测力计的示数差等于物体所受浮力的大小。 （2）乙、丙两图中液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，说明浸在同一液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关。 （3）丙、丁两图中，排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，物体受到的浮力不同，说明物体排开相同体积液体时，所受浮力大小跟被浸入液体的密度有关。 （4）丁、戍两图中，液体的密度相同，排开液体的体积相同，深度不同，弹簧测力计示数相同，物体受到的浮力相等，说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小跟浸入液体的深度无关。 （5）①[1]根据物体的浮沉条件，第1次下沉，浮力小于重力；第2次漂浮，浮力等于重力；故通过分析可知，第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。 ②[2]研究物体受到的浮力与其形状有关，根据控制变量法，要控制排开液体的体积和密度相同，因没有控制排开水的体积相同（根据阿基米德原理，第2次实验排开水的体积大），故小明得出的结论是错误的。 7． ③④ 液体的密度 4.0×103 【详解】（1）[1]要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变物体所处的深度，③④两次实验符合要求。 （2）[2]分析比较③⑤两次实验数据知排开液体的体积和所处深度相同，液体的密度不相同，弹簧测力计的示数不同，根据称量法F浮=G﹣F示可知浮力不同，所以可以得出浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。 （3）[3]由图①可知，物体的重力G=4N，则物体的质量 由①和③得到物体在水中受到的浮力 F浮=G﹣F示=4N-3N=1N 物体的体积 物体的密度 8． 2.7 1.0 ABC/ABD ACD E 1.0 物体排开的液体所受的重力 【详解】（1）[1]从图A可以看到，用弹簧测力计拉着金属块，金属块没有浸入液体中，根据二力平衡，这时金属块的重力大小，等于测力计的拉力，拉力为2.7N，则金属块重为2.7N。 [2]浸没在水中时，观察图C，测力计的示数为1.7N，金属块受到浮力、自身的重力、测力计的拉力，这三力平衡，由[1]解析可知，重力为2.7N，那么金属块受到浮力为 金属块受到的浮力是1.0N。 （2）[3]要得出结论：金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关，需要控制液体的密度相同，金属块浸入液体中的体积不同，观察这五个图，可知，ABC（或ABD）符合题意，从A中可以知道金属块的重力，可看到BC或BD中排开液体的体积不同，浮力大小也不同，从而得知结论。 （3）[4]要得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关，需要金属块完全浸没在液体中，观察这五个图，可知，ACD符合题意，从A中可以知道金属块的重力，从CD中可知金属块受到的浮力大小相同，其浸没在液体中的深度不同，从而得知结论。 （4）[5][6]要知道金属块浸没在水中时排开水的重力，从这五图可以看到，E图可得知，一个是右边的没有装着水的烧杯，它的重力为0.4N，另一个是左边的装着水的烧杯，它的重力为1.4N，这两个重力相减，可得，排开水的重力，即 金属块浸没在水中时排开水重为1.0N。 （5）[7]比较A、C、E三图，从A、C可知，物体受到竖直向上的浮力为1.0N，从E图可知，物体排开的液体所受的重力为1.0N，这浮力大小等于重力大小，可得出结论：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。 9．(1)A (2)，252km/h (3) (4) (5) 【详解】（1）航母的舰体做成呈流线型是为了减小在水中航行时受到的水的阻力，故选A。 （2）舰载机所受重力为 舰载机离舰时速度为 （3）满载时舰底所受海水的最大压强是 （4）如果航母满载排水量为8.5万吨，航母漂浮，则它受到的浮力 （5）当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N，则有 则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力为 10．（1）2000Pa；（2）1.6×10-3m3；（3）0.8kg；（4）5×103kg/m3 【详解】解：（1）放入A前，水对容器底的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa （2）设铁盒A的体积为VA，A放入水中，有一半浮出水面，由物体的漂浮条件可得F浮=GA，即 则 （3）设B的质量为mB，体积为VB，当铁盒上放一个小磁块B时，铁盒恰好没入水中，把AB看作一个整体，整体处于漂浮状态，所以 F浮1=GA+GB F浮=ρ水VAg=1.0×103kg/m3×1.6×10-3m3×10N/kg=16N 则 GB=F浮1-GA=16N-800×10-3kg×10N/kg=8N 小磁块B的质量 （4）倒置在水中，整体仍处于漂浮状态，所以 F浮2=GA+GB 即 解得 所以小磁块B的密度 答：（1）放入A前，水对容器底的压强为2000Pa； （2）铁盒A的体积为1.6×10-3m3； （3）小磁块B的质量为0.8kg； （4）小磁块B的密度为5×103kg/m3。 11．（1）2N；（2）400g 【详解】解：（1）杯子的重力 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N 因为杯子漂浮在水面上，所以 F浮=G=2N （2）当液面与杯口齐平时为最大称量，此时杯子仍然漂浮，此时杯子受到的浮力最大，最大浮力为 F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10﹣4m2×0.15m=6N 此时浮力秤总重力为 G总=F浮′=6N 总质量为 则此浮力秤的最大称量为 mmax=m总﹣m=600g﹣200g=400g 答：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时，杯子受到的浮力为2N； （2）此浮力秤的最大称量为400g。 12．（1）2N；（2）10N；（3）2200Pa；（4）2cm 【详解】解：（1）A的重力为 （2）由图乙知，当水的质量在时，弹簧弹力一直保持2N不变，说明A还没有与水接触，当加入水的质量为时，水刚好达到A的表面，B处于浸没状态，此时B排开水的体积为 B受到的浮力为 此时B对容器底的压力为 （3）当弹簧恢复原长时，由图乙知，弹簧原长L为10cm，A处于漂浮状态，这时A受到的浮力为 根据可知，此时物体A排开水的体积为 所以A浸入水中的深度为 此时水的深度为 此时水对容器底的压强 （4）由图丙可知 弹簧恢复原长时，加入水的质量为，当加入水的质量时，弹簧的伸长量为，则此时弹簧施加的弹力为 此时容器内水的体积为 设此时A浸入的深度为，则有 即 解得 而此时A受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和弹力作用，即 而 所以 解得 答:（1）物体A的重力为2N； （2）当加入水的质量时，B对容器底的压力为10N； （3）当弹簧恢复原长时，水对容器底的压强为2200Pa； （4）当加入水的质量时，弹簧的伸长量为2cm。 13．（1）40N；（2）2×103Pa；（3）18N 【详解】解：（1） 每个浮箱内有体积为2000cm3的空心部分， 由 得，2个浮箱装满水的质量 m水=ρ水V总=1.0×103kg/m3×2×2000×10-6m3=4kg 则两个浮箱装满水后水的重力为 G水=m水g=4kg×10N/kg=40N 则整个模型总重 G总=G水+G模=40N+60N=100N （2）模型漂浮在水面上，根据浮与沉的条件，则 F浮=G总=100N 由F浮=ρ液V排g得，模型排开水的体积为 且原来2个浮箱排开水的体积（浸没在水中） V浮箱=2S浮箱h浮箱=2×400cm2×10cm=8000cm3 则原来4 根立柱排开水的体积 V柱排=V排-V浮箱=10000cm3-8000cm3=2000cm3 所以原来立柱浸入水中的深度 浮箱底部浸入液体的深度 h=0.1m+0.1m=0.2m 浮箱底部受到液体的压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa （3）每个立柱有1000cm3的空心部分，四个相同的均匀立柱共有4000cm3的空心部分，装满酒精后，酒精的总重力 G酒精=m酒精g=ρ酒精V酒精g=0.8×103kg/m3×4000×10-6m3×10N/kg=32N 原先模型保持竖立，细线刚好被拉直，此时细线的拉力为0，将浮箱中的水全部排到容器中，则排出水的体积 V排2=2×2000cm3=4000cm3 设此时容器中水面升高的高度为Δh，且模型被细线拉住，则模型仍保持静止状态，则根据体积关系可得 V排2+4S柱Δh=S容器Δh 即 4000cm3+4×50cm2×Δh=1000cm2×Δh 解得Δh=5cm；由（2）可知原来立柱浸入水中的深度h柱=10cm，由此可知，将浮箱中的水全部排到容器中时，立柱浸入水中的深度 h柱1=h柱+Δh=10cm+5cm=15cm<h立柱=30cm 即此时立柱并没有浸没在水中， 将浮箱中的水全部排到容器中时，浮箱排开水的体积不变，其受到的浮力不变，但立柱排开水的体积增大，其受到的浮力增大，立柱排开水的体积的增加量 ΔV=4S柱Δh=4×50cm2×5cm=1000cm3 则 V排总=10000cm3+1000cm3=11000cm3 则此时的总浮力 F浮总=ρ水V排总g=1.0×103kg/m3×11000×10-6m3×10N/kg=110N 两种状态下整个模型都处于平衡状态，则4 根细线的总拉力 F线=F浮总-G模-G酒精=110N-60N-32N=18N 答： （1） 整个模型的总重为40N； （2）图丙中，浮箱底部受到液体的压强为2×103Pa； （3）4根细线的总拉力为18N。 14．(1)15N (2)将水舱里水全部排出再安装一个浮块 【详解】（1）机器人未充水时受到的重力 水舱充满水后水受到的重力 机器人浸没水中所受浮力 机器人悬停时 推力的大小 （2）物体受到的重力 物体受到的浮力 能把物体打捞上来，机器人的最小拉力 为确保打捞顺利进行，机器人下水前水舱内先充满水，打捞时水全部排出，，另外安装个浮块，一个浮块的重力 一个浮块受到的浮力 给物体提供的拉力 解得，取1，即将水舱里水全部排出再安装一个浮块。 15．（1）600g；（2）10N；（3）1500Pa 【详解】解：（1）由图可知在t=5s之前，杆对A的作用力向下，当A完全浸没在水中时，杆对A的压力大小为F压=4N，当物体开始露出水面时，杆对物体A的压力减小，当t1=5s时，杆对物体A的压力为零，在t1=5s之后，杆对物体A产生向上的拉力，当t2=6.5s时，物体完全露出水面，此时杆对物体A的拉力F拉=6N，根据二力平衡可知物体A的重力 G=F2=6N则物体A的质量为 （2）当物体A完全浸没在水中时，物体A受到竖直向下的压力和重力以及竖直向上的浮力，根据平衡力的关系可得 G+F压=F浮1则物体A浸没时受到的浮力为 F浮1=G+F压=6N+4N=10N（3）A完全离开水面后，水的深度为 水的重力为 在第5s到第6s时间内，拉力F与时间t成正比，由此可得 即 解得6s时杆对A的拉力为，由A的受力关系式G=F+F浮可知，此时A收到的浮力为 F浮3=G-F3=6N-4N=2N 由力的作用是相互的可知，此时A对水的压力为2N，所以此时容器对水平桌面的压力为 F容=G容+G水+F浮3=2N+26N+2N=30N 则容器对地面的压强为 答：（1）圆柱体A的质量为600g； （2）圆柱体A浸没时受到的浮力为10N； （3）第6s末容器对水平地面的压强为1500Pa。 16．（1）10N；（2）4N；（3）2300Pa 【详解】解：（1）木块的边长为 10cm=0.1m 立方体木块的体积为 因为木块完全在水中浸没，因此排开水的体积等于木块的体积，即 V正=V排 木块此时受到的浮力 （2）木块的质量为 m=600g=0.6kg 木块的重力为 G=mg=0.6kg×10N/kg=6N 木块在水中静止，则对木块受力分析得 F浮=G+F拉 绳子的拉力 F拉=F浮G=10N6N=4N （3）剪断绳子后，物体处于漂浮状态，因此 物体排开水的体积 木块未浸入水中的体积为 木块漂浮后水面下降的高度 剪断后水的深度 剪断后水的压强 答：（1）木块此时受到的浮力为10N； （2）绳子的拉力为4N； （3）剪断绳子，待木块静止后，水对容器底部的压强为2300Pa。 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 $$