2025年中考物理复习专题：浮力的计算、实验题

2025年中考物理复习专题：浮力的计算、实验题 一、计算题 1．物理兴趣小组的同学进行“造船”比赛，小明用质量为60g的橡皮泥制作了一艘“轮船”。当这艘“轮船”漂浮在水面上时，它所受到的浮力是多少?（取g=10N/kg） 2．如图所示，放置在水平地面上重10N的平底薄壁容器，底面积为0.01m2，内装40N的水，水深0.2m。现将一个体积是200cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上，并把它完全浸没于容器内的水中（水未溢出，金属块未接触容器底部），弹簧测力计示数为15.8N。（，）求； （1）金属块放入水中前，容器底部受到水的压力； （2）金属块完全浸没于水中后所受水的浮力； （3）金属块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强。 3．体积为2×10-3m3的实心合金块浸没在水中，求合金块所受浮力F浮。 4．一个气艇充入气体后的质量为1.5t，体积为1500m3。当装入多少货物时，气艇能够悬浮在空中？空气的密度为1.29kg/m3，g取10N/kg。 5．一个盛有水的薄壁圆柱形容器（足够高），其底面积S=100cm2。如图甲所示，用弹簧秤竖直悬挂着一个长方体的金属块，从水面上方某处缓慢下降，直至全部浸入水中，弹簧秤的示数F随金属块下落距离h的变化情况如乙图所示。求：（ρ水=1.0×103kg/m3） （1）当金属块完全没没水中时，其受到的浮力； （2）该金属块的密度； （3）当金属块完全浸没水中时，容器底部增加的压强。 6．如图所示，边长为0.1m的正方体木块静止在水面上时，有的体积露出水面。容器重为10N，底面积为200 cm2，内装20N的水，g=10N/kg。求： （1）木块密度； （2）水对容器底部的压力； （3）容器对桌面的压强。 7．如图甲所示，小明将甜瓜放入盛满水的溢水杯中，静止时溢出水，再使甜瓜向下浸没在水中静止，需对甜瓜施加0.5N向下的压力，如图乙所示。（，g=10N/kg）求： （1）甜瓜所受重力； （2）甜瓜浸没在水中受到的浮力； （3）甜瓜的密度。 8．在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为100cm2圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有一定量的水（如图甲）。某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从水面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水面的距离h变化关系如图乙所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力； （2）圆柱体的体积； （3）圆柱体的密度。 9．我国第38次南极科学“雪龙2”号破冰船满载时的总质量为1.4×107kg。g取10N/kg。求： （1）破冰船满载时的重力； （2）破冰船满载航行在海面上时，受到的浮力； （3）某次破冰时，船与冰面的接触面积为10m2，冰块受到的压力为船满载时总重力的0.1倍，船对冰面的压强。 10． 如图甲所示，边长为10cm的正方体木块A在水中静止时漂浮在水面上，此时木块的露出水面；若将一个与A等体积的正方体B粘在A的上方，此时A、B刚好浸没在水中，如图乙所示，请计算（ρ水＝1.0×103kg/m3）： （1）木块A的密度ρA； （2）物体B的密度ρB； （3）若容器底面积为200cm3，则与甲图相比较，乙图中水对容器底部压强增大了多少Pa？ 11．一个不吸收液体的圆柱体重5N，底面积。如图所示，将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N，已知，取g=10N/kg。 （1）求圆柱体浸没在水中时受到的浮力； （2）将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p； （3）一个足够高的柱形容器放在水平桌面上，装入某种液体后，液体对容器底部的压强为。再将圆柱体缓慢地放入容器中，圆柱体始终保持竖直，松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，液体对容器底部的压强为。已知，容器底面积。求容器中液体的质量。 12．如图所示，水平地面上放置一个底面积为0.03m2薄壁圆柱形容器，容器侧面靠近底部有一控制出水的阀门K。边长为0.1m的正方体木块A体积的浸入水中，下方用细线TB系有重为3N的合金球B，B的体积是A体积的0.1倍。木块A上方的悬线TA能承受的最大拉力为5N，此时悬线TA处于松弛状态。（容器内的水足够深，不计细线的体积和质量，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）木块A受到的浮力大小； （2）细线TB对合金球B的拉力大小； （3）打开阀门K使水缓慢流出，当悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K，此时木块A排开水的体积为多少？ （4）若在悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线TB，待木块A再次静止漂浮时，与悬线TA断裂的瞬间相比，容器底受到水的压强改变了多少？ 二、实验探究题 13．某兴趣小组为了验证阿基米德原理，设计并开展了如下的实验： 步骤一：取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体（塑料圆筒容积和金属圆柱体体积相同），按图乙进行操作，读出弹簧测力计的示数为F1； 步骤二：如图丙所示，向烧杯中加水使金属圆柱体刚好浸没，读出弹簧测力计的示数为F2； 步骤三：如图丁所示，用滴管向塑料圆筒中加满水，调节测力计的悬挂高度，保证金属圆柱体浸没于水中且不与烧杯底部接触，读出弹簧测力计的示数为F3。 （1）如图丙所示，此时金属圆柱体受到的浮力大小为　 　（用题中物理量符号表示）. （2）步骤三完成后，小桶中滴入的水的重等于金属圆柱　 　. （3）若实验中的测量结果满足　 　的关系（用题中物理量符号表示），则可以验证阿基米德原理. （4）另一小组同学用相同的器材完成实验时，测力计未校零就进行了实验，若该小组同学实验中所有的读数均正常，则该小组将发现圆柱体受到的浮力　 　它排开水的重力。（选填“大于”“小于”或“等于”） 14．小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作： （1）将天平放在水平台上，游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指向分度盘中线左侧，应该向　 　侧调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡； （2）测量固体的密度： ①将石块放在天平的左盘，从大到小向右盘依次加减砝码，当加入最小砝码后，指针指向分度盘的左侧，接下来的操作是　 　，直至天平平衡； ②天平平衡后，右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲，则石块质量为　 　g； ③将石块放入量筒，水面的位置如图乙，取出石块后，量筒内水的体积为40mL，则石块的密度为　 　，这样测出的石块密度将偏　 　； （3）小毛为测量未知液体的密度，设计了如下两个方案，请利用给定实验器材完成相应的实验步骤： 方案一：器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺； ①在柱状杯中加入适量的未知液体，使其漂浮在水槽中的水面上，如图丙，测出柱状杯中未知液体的深度； ②接下来的操作是：　 　为； ③未知液体密度的表达式：　 　（用所测物理量、和水的密度表示）； 方案二：器材有天平（已调平、无砝码）、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯； ①测出杯中未知液体的深度为，将装有未知液体的杯放在天平左盘，水杯放在右盘，天平右端下沉，如图丁所示： ②接下来的操作是：用胶头滴管吸出部分水，直至天平平衡。测得　 　为； ③未知液体密度的表达式：　 　（用所测物理量、和水的密度表示）。 15．在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如下步骤： 步骤甲：如图甲，将小桶A和物体用细线依次连接，挂在弹簧测力计下，测力计示数为F1； 步骤乙：如图乙，小桶A与小桶B完全相同，仅将物体完全浸没入装满水的溢水杯中，弹簧测力计示数为F2； 步骤丙：如图丙，保持仅物体完全浸没，将小桶B中的水全倒入小桶A中，此时弹簧测力计示数为F3。步骤甲：如图甲，将小桶A和物体用细线依次连接，挂在弹簧测力计下，测力计示数为F1； （1）物体所受浮力的表达式为　 　；根据实验数据若表达式　 　关系成立，则证明阿基米德原理成立（均用步骤中的量表达）； （2）小明按照以上步骤多次实验，发现数值每次都偏小，你认为可能的原因是：　 　； （3）某次实验中测得F1=5.2N，F2=3.2N。小明将溢水杯的水中换为其他液体，重复步骤乙，测得F2'=3N，说明浮力大小与　 　有关；这种液体的密度为　 　kg/m3。 16．实验：某同学使用如图所示装置进行“探究浮力大小与哪些因素有关”。 （1）进行实验操作前先需要对弹簧测力计进行　 　 （选填“水平”或“竖直”）方向的调零，同时要注意，使用弹簧测力计所称量的物体的重力不能超过弹簧测力计的　 　 ； （2）还有同学提出猜想浮力与浸没的深度有关，针对该结论只需对比　 　 两个操作可知：物体所受浮力与浸没深度　 　 ；（选填“有关”或“无关”） （3）同时有同学提出物体所受浮力与液体密度有关，可用　 　 两个操作进行验证，并得出结论：其他条件相同时，液体密度越大浮力就　 　 ；（选填“越大”或“越小”） （4）某同学猜想浮力与浸没在液体中的的体积有关，针对该猜想，可用　 　 两个操作来验证得出结论：在其他条件相同时，浸没在液体中体积越大，物体所受浮力　 　 。（选填“越大”或“越小”） 17．小明同学按照图甲的操作，探究影响浮力大小的因素。 （1）由图甲可知，物体的质量为　 　kg，物体全部浸没在水中时，受到的浮力是　 　N； （2）分析图甲中A、C、D三图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）； （3）由图甲中　 　三图可得出结论；物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关； （4）分析图甲中A、D、E三图可得出结论：物体排开液体的体积一定时，　 　越大，物体受到的浮力　 　（选填“越大”或“越小”）； （5）小明还想利用空易拉罐（剪去顶部）、小口径量筒、吸管、水（密度为ρ水）等常见生活材料来测量金属块的密度。 ①用空易拉罐和吸管组成如图乙所示装置，并放在水平台上，易拉罐装满水，将量筒放在吸管下端开口处： ②把一泡沫块轻放入易拉罐中，使之漂浮在水面上，不再溢出水时，测得量筒中水体积为V1； ③用细线拴住金属块轻轻放入易拉罐中，直至金属块下沉至杯底，测得量筒中水体积为V2； ④取出金属块轻轻放置在泡沫块上方，泡沫块和金属块漂浮在水面上，此时量筒中水体积为V3； ⑤金属块的密度为　 　（用题目中所给的字母表示）。 18．如图所示为探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验． （1）物体完全浸没在水中受到的浮力为　 　N； （2）分析比较实验步骤①和　 　（填两个实验序号）可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关； （3）利用实验步骤①③⑤，可以得出结论：物体在液体中所受浮力大小与　 　有关． 19．某物理实验小组的同学为了验证“阿基米德原理”，设计了如图所示的实验步骤。 （1）先用弹簧测力计分别测出空杯和石块的重力，图乙中弹簧测力计的读数为　 　N； （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；石块排开的水所受到的重力可由图　 　两个步骤测出，测得排开的水所受到的重力是　 　N； （3）由以上步骤可初步得出结论：浸没在水中的物体所受到的浮力　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）其排开的水所受到的重力。 （4）根据实验过程计算出石块的体积为　 　cm3，进而计算出石块的密度为　 　 kg/m3。 （g取 10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3） 20．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。 （1）根据A与C两图所示的实验数据可知，物体浸没在水中所受的浮力为　 　N； （2）根据A、B、C三图所示的实验现象，可以探究浮力大小与　 　的关系，结论：　 　相同时，浸入液体体积越大，浮力越大； （3）根据A、C、D三图所示的实验现象，可以证明：完全浸没在水中的物体，浮力大小与物体浸没在水中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）。 21．小美在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计、合金块a、金属块b、大小柱形容器若干、水，密度未知的某种液体，细线等。小美进行了如图所示的实验，用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F（液体均未溢出），并将其示数记录在下面表中： （1）此实验A步骤中，弹簧测力计的示数为2.7N，根据表中数据计算，在步骤D中合金块a 所受浮力是　 　N；与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了　 　N，容器对地面的压力增大了　 　N； （2）小美根据表格中的数据计算，得出了合金块a的密度为　 　kg/m3；某种液体的密度是　 　kg/m3； 实验步骤 B C D E F 弹簧测力计示数/N 1.6 1.2 0.7 0.7 1.1 （3）若在步骤D中，拴着合金块a的细绳突然断了，合金块沉底，则与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了　 　N，容器对地面的压力增大了　 　N； （4）同组的小明只有刻度尺这一测量工具，于是他进行了如下操作： ①在圆柱形容器中装有适量的水，将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm，如图甲，此时烧杯处于　 　状态； ②将待测金属块b吊在烧杯底部，测出烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm，容器中水的深度H2为18cm，如图乙，大圆柱形容器底面积为300cm2，则金属块质量为　 　g； ③将金属块b放在烧杯中，烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm，如图丙，已知大圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍，则金属块b的密度为　 　kg/m3。 22．某兴趣小组在学习了浮力知识后，用下面的方法测出了实心均匀物体B的密度，具体操作如下： （1）取边长l=10cm的实心均匀木块没入装有适量水的烧杯中，静止后用刻度尺测出有的高度露出水面，如图甲所示。则木块受到的浮力F浮　 　G木（选填“>”、“=”或“<”），木块底部所受水的压强为　 　Pa； （2）如图乙所示将B物体放在木块中央，静止后用刻度尺测出此时木块露出水面的高度为h1； （3）用体积可忽略不计的细线将物体B紧密的系在木块中央，浸入水中静止时整体处于漂浮状态，测出此时木块露出水面高度为h2，如图丙所示； （4）从步骤（2）到（3）烧杯中水面高度会　 　（选填“不变”、“升高”或“降低”）； （5）则B物体的密度ρB=　 　（用h1、h2、ρ水字母表示）。 23．某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如下图所示的步骤，探究物体所受浮力大小与排开液体所受重力的关系。（，g取） （1）用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力为　 　N； （2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力为　 　N，石块排开水的重力可由　 　两个步骤测出； （3）由以上步骤可知，浸在水中的物体所受浮力的大小　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）排开水的重力； （4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是　 　（选填字母）； A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 （5）另一实验小组在图丙的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则　 　（选填“能”或“不能”）得到与上述（3）相同的结论； （6）利用得出的结论，结合实验数据，可得石块的密度约为　 　（保留一位小数）。 答案部分 1．0.6N 2．（1）20N；（2）2N；（3） 3．解：合金块浸没在水中V排＝V物＝2×10-3m3 合金块所受浮力 答：合金块所受浮力为19.6N。 4．解：飞艇在空气中所受浮力为F浮=ρ空气gV排=1.29kg/m3 ×1.5×103 m3 ×10N/kg=1.935×104 N 因为气艇在空中悬浮，所以F浮=G飞艇+G货 则装入货物的重力G货=F浮-G飞艇=1.935×104 N-1.5×103 kg×10N/kg =4.35 ×103N 由G=mg可知 答：当装入435 kg货物时，气艇能够悬浮在空中 5．（1）解：由图可知， ，当物块完全浸没时，拉力 ，则完全浸没时的浮力为 答：物块受到的S浮力为2N； （2）解：由 得，物块的体积 物块的质量 则物块的密度 答：物块的密度为5.6×103kg/m3； （3）解：当金属块完全浸没时，容器底部增大的压力为 容器底部增加的压强为 答：当金属块完全浸没水中时，容器底部增加的压强为200Pa。 6．（1）解：由题意可知，图中木块排开水的体积 图中木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N 因木块漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，所以F浮=G木=m木g 则木块的质量 木块的密度 答：木块密度是0.6×103kg/m3； （2）解：由 知道，木块的重力 水对容器底部的压力F=G水+ G木=20N+6N =26N 答：水对容器底部的压力是26N； （3）解：容器对水平桌面的压力为F′=G总=G水+G容+G木=20N+10N+6N =36N 容器对水平桌面的压强为 答：容器对桌面的压强是1800Pa。 7．（1）根据阿基米德原理 因为漂浮，所以 （2）由图乙可知浸没时 （3）由 得 浸没时 由 得， 8．（1）解：由乙图可知，圆柱体未浸入水中时弹簧测力计的示数为F1=3N，圆柱体完全浸入在水中时弹簧测力计的示数为F2=2N。则圆柱体浸没在水中时所受到的浮力F浮=F1-F2=3N-2N=1N 答：圆柱体浸没在水中时所受到的浮力是1N （2）解：浸没时，圆柱体的体积等于排开液 体的体积，由F浮=ρ液V排g可知，圆柱体浸没在水中时排开液体的体积即圆柱体的体积为 答：圆柱体的体积是1×10-4m3 （3）解：圆柱体的重力G=F1=3N 圆柱体的质量是 圆柱体的密度是 答：圆柱体的密度是3×103kg/m3。 9．（1）解：破冰船满载时的重力 答：破冰船满载时的重力为1.4×108N； （2）解：破冰船漂浮在水面，由物体的漂浮条件可知，此时破冰船受到的浮力 答：破冰船满载航行在海面上时，受到的浮力为1.4×108Pa； （3）解：由题意可知，船对冰面的压力 则船对冰面的压强 答：船对冰面的压强1.4×106Pa。 10．（1）解：已知正方体木块A边长为10cm，木块A的体积为 甲图中A木块漂浮在水面上，此时木块的露出水面，所以A木块排开水的体积为 木块A的重力为 A的质量为 故A的密度为 答：木块A的密度ρA为0.6×103kg/m3； （2）解：乙图中A和B一起悬浮时，排开水的体积为 所受浮力为 A和B一起悬浮时，受到的浮力为 故B的重力为 B的质量为 则B的密度为 答：物体B的密度ρB为1.4×103kg/m3； （3）解：对比甲、乙两图，当A、B全部浸入液体时，水上升的高度为 乙图中水对容器底部的压强比甲图增加为 答：若容器底面积为200cm3，则与甲图相比较，乙图中水对容器底部压强增大了700Pa。 11．（1）解：圆柱体重5N，将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N，在水中时受到的浮力为 答：求圆柱体浸没在水中时受到的浮力为2N； （2）解：圆柱体重5N，底面积，竖直放在水平桌面上，对底部的压力大小等于重力大小，则圆柱体对水平桌面的压强为 答：将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p为2000Pa； （3）解：将圆柱体浸没在水中，受到的浮力为2N，则圆柱体体积为 圆柱体密度为 圆柱体高度为 ①若圆柱体漂浮在液面上时，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为 已知，则根据可知，液体密度为 液体密度小于物体密度，故圆柱体不可能漂浮，只能沉底。 ②若圆柱体沉底，但只有部分浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为 已知，则根据可知，液体密度为 与题意相符，且此时装有液体的体积为 则容器中液体的质量为 ③若圆柱体沉底，且全部浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为 已知，则根据可知，液体压强为 与题意相符，且此时装有液体的体积为 则容器中液体的质量为 答：容器中液体的质量为0.54kg或0.72kg。 12．（1）解：由题意知A物体的体积为 此时A物体浸没在水中的体积为 根据阿基米德原理可知此时物体A受到浮力为 答：木块A受到的浮力大小为9N （2）解：物体B的重力为，B物体的体积为A物体体积的0.1倍 由于物体B完全浸没在水中故 根据阿基米德原理可得B物体在水中受到的浮力为 对物体B进行受力分析，受到一个向上TB对合金球B的拉力，一个自身的重力3N，还有一个向上的浮力1N，在这3个力的作用下物体B处于平衡，故有以下关系 所以 答：细线TB对合金球B的拉力大小为； （3）解：由于B受到一个向上TB的拉力，所以B对A也有一个向下大小为TB的拉力2N。对A进行分析，A受到一个向上大小为9N的浮力，受到一个自身的重力GA，还受到一个向下的大小为2N的拉力，此时A处于平衡状态，故有关系式 所以，当悬线TA断裂的一瞬间时，对A进行分析，此时A受到自身重力7N，受到B对A的拉力2N，受到向上的拉力TA（由题意知绳子断掉时，TA为5N），受到向上浮力，故有如下关系式 故此时 根据阿基米德原理 故 答：打开阀门K使水缓慢流出，当悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K，此时木块A排开水的体积为 （4）解：若悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线TB，对A进行分析，此时A受到竖直向下重力7N，竖直向上浮力7N，故根据阿基米德原理有下式 则 由于容器底面积，根据液面高度变化量 故 所以压强的变化量为 答：容器底受到水的压强改变了。 13．F1-F2；受到的浮力大小；F3=F1；等于 14．（1）右 （2）调节游码；27.2；；小 （3）测杯浸入水中的深度；；用胶头滴管从右杯中取出适量的水，直至天平平衡，测出杯中水的深度； 15．F1-F2；F3-F2；部分水残留在小桶B中；液体密度；1.1×103 16．竖直；量程；丙丁；无关；丙戊；越大；乙丙；越大 17．（1）0.4；1 （2）无关 （3）ABC （4）液体密度；越大 （5） 18．（1）1 （2）③④ （3）甲丁 19．4.4；2；甲丁；2；等于；200； 20．2；浸入液体体积；液体密度相同；无关 21．（1）2；2；2 （2）； （3）2；2.7 （4）漂浮；； 22．；；不变； 23．3.8；1.4；甲丁；等于；A；能；2.7 学科网（北京）股份有限公司 $$