2025年中考物理第二轮专题复习分类训练：浮力实验、计算题

2025年中考物理第二轮专题复习分类训练：浮力实验、计算题 一、实验题 1．小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积。小刚设计了以下实验步骤： A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图a所示。记录塑料球质量为m； B．把适量的水倒进量筒中如图b所示，记录此时水的体积为V1； C．用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图c所示，记录此时量筒的示数为V2； D．把小铁块单独放入水中静止时如图d所示，记录此时量筒的示数为V3； E.利用密度公式计算出结果。 根据上述实验过程，回答下列问题。 (1)塑料球的体积V＝ cm3，塑料球的密度ρ＝ kg/m3； (2)实验拓展：本实验中若不用天平，只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度。请你写出这个操作步骤 ； 根据你补充的步骤，写出计算塑料球密度的表达式 。（用字母表示，水的密度为ρ水） 2．如图所示是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。    （1）图a中，弹簧测力计的示数为8N；图b中，物体受到的浮力为 N； （2）比较图a、b、c中弹簧测力计的示数，可探究浮力的大小与 有关； （3）图c、d中，物体上、下表面压力差 （选填“相等”“图c大”或“图d大”）； （4）比较图 中弹簧测力计的示数，可探究浮力的大小与液体的密度有关，并能计算出浓盐水的密度是 kg/m³，若向c中继续加入盐，并搅拌均匀，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；（，） （5）比较图a、c、d中弹簧测力计的示数，可探究浮力的大小与物体浸没在液体中的 无关。 3．为了验证“浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关”，某同学选用如图所示的圆柱体，利用弹簧测力计和装有适量水和酒精（已知）的烧杯进行实验。 （1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整： ①将圆柱体悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1。 ②将圆柱体全部浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2。 ③ ，静止时记录弹簧测力计的示数为F3。 （2）由 （选填“>”或“<”），可以验证“浸在水中的物体所受浮力的大小跟物体浸入液体的密度有关”这一结论。 4．如图，小明在验证“阿基米德原理”实验中： (1)用已调零的弹簧测力计进行实验操作，测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4，由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= ，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= （用此题中所给字母表示)； (2)你认为实验的最佳顺序是_________； A．甲丁乙丙 B．丁甲乙丙 C．甲乙丙丁 (3)若物体漂浮时，浮力 （选填“一定”或“不一定”）等于物体排开液体的重力； (4)若步骤乙中，铁球只浸入水中一半，对实验结论 影响。（选填“有”或“无”） 5．下图是探究浮力的大小与哪些因素有关实验的若干操作，请根据此图回答下列问题： （1）当物体A全部浸入水中，所受的浮力是 ； （2）若探究浮力大小与浸没深度的关系，应选操作是 和 （填序号）； （3）若选用的操作③⑤是，可探究浮力的大小与 的关系； （4）若探究浮力大小与排开液体体积的关系，应选操作是 和 （填序号）。 6．在探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系时，某同学进行了下图所示的实验： 甲：测出实心合金块所受的重力． 乙：把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水． 丙：测出桶和排开的水受的重力． 丁：测出空桶所受的重力． (1)你认为合理的实验顺序应是 ． (2)为了使实验结论更具有普遍性和代表性，该同学还可 (选填“A”或“B”)． A．多次测量取平均值  B．换用其他液体多次实验 (3)通过此实验，可得结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小跟它排开液体所受的重力 ． (4)图乙中浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块受到的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”)． 7．如图所示，某实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。        （1）物块浸没在水中时受到的浮力为 N； （2）分析图（a）、（b）、（c）实验可知，当液体密度一定时，所受 越大； （3）分析图（a）、（c）、（d）实验可知，物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 ； （4）分析图（a）、（d）、（e）实验可知，物体受到的浮力大小与 有关； （5）图（f）的实验过程中，实验小组用电子秤测出空烧杯质量为m1，将物块缓慢浸入装满水的溢水杯中，水不流后测得烧杯和水的总质量为m2，物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化量为ΔF，则ΔF= （表达式用m1、m2和g表示）。 8．小华同学在做“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中： （1）通过分析甲、乙、丙三次实验可知：浮力的大小与 有关； （2）通过分析图 三次实验可知：浮力的大小与液体的密度有关； （3）小华又做了如图己的实验，若弹簧测力计的示数、、和的等式关系为 ，则验证了“阿基米德原理”；浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的 的大小； （4）在丁实验中，同学把水换成另一种液体重复上述实验，步骤丁中弹簧测力计示数变大了0.4N，该液体的密度为 。 二、计算题 9．大国重器“奋斗者”号，在一次深潜作业中，成功从万米海底取回水下取样器，堪称“海底捞针”。请回答（海水密度近似取，g取10N/kg） （1）①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少？ ②若其载人舱舱盖面积为0.3m2，此深度它受到海水的压力是多少？ （2）在海水的高压下，深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同，它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜，若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。 ①求此时它受的浮力大小。 ②“奋斗者”号需要上浮时，可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块？ 10．如图所示，边长为10cm的实心正方体木块，密度为0.6×103kg/m3 ， 静止在装有足量水的容器中，且上下底面与水面平行，求： （1）木块的质量； （2）木块在水中所受浮力的大小； （3）木块浸在水中的体积； （4）水对木块下底面的压强．（取g=10N/kg） 11．在地面上使用如图所示的失重水槽训练，是航天员模拟太空失重状态的一种训练方法。这种训练方法的原理是：航天员穿着水槽训练航天服浸没在水中，通过改变航天员配重，使其在水中处于悬浮状态（失重状态）。若穿着水槽训练航天服的航天员及所带配重的总质量为 100kg。（g 取 10N/kg） 求： (1)航天员在水槽中训练时受到的浮力； (2)航天员在水槽中训练时排开水的体积。 12．鸡蛋放入水中，排开水的体积为5×10-5米3。求鸡蛋受到浮力F浮的大小。 13．如图所示，现在用一个滑轮组来提升水中的物体A．若物体的重力为1200N，体积为50dm3，物体A在水中被匀速提升时，拉力F是250N．求： （1）滑轮组的机械效率为多大？ （2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连，当物体露出水面的体积为24dm3时，拉绳刚好断裂，滑轮组所拉绳索能承受的最大拉力为多少？（假设滑轮组机械效率不变） 14．将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数=2.6N，将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数=1.8N，如图所示，已知水的密,g取10N/kg求： （1）物块受到的浮力 （2）物块浸在水中的体积． 15．如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇，此观光艇的质量为900kg，在海上航行的最大速度为36km/h，最多可载的游客数量为20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求 观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程是多少米？海水平均阻力为1.0×106N，则这一过程中观光艇所做的功至少为多少？ 该观光艇在水面下70cm深处有一个小零件，求小零件受到的海水的压强是多少？ 假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，此时浸入水中的体积多大？ 16．如图所示，金属块的质量为60kg，某人用滑轮组将金属块从水中匀速提起，金属块在水下10s内上升了5m，此时作用在绳自由端的拉力F是120N，金属块密度为3×103kg/m3。金属块出水前，滑轮组下端受到的力相当于金属块的重力与浮力之差，即，不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力。（g取10N/kg）求： ①金属块没露出水面前，拉力F的功率？ ②金属块出水前受到的浮力？ ③求金属块出水前滑轮组的机械效率？ 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年中考物理第二轮专题复习分类训练：浮力实验、计算题》参考答案 1． 20 560 将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上，读出量筒示数V4 ρ= 【详解】(1)[1][2]塑料球的体积 由图a可知，塑料球的质量为11.2g，塑料球的密度 (2)[3]若不用天平，利用浮力的方法求出塑料球的质量，让塑料球漂浮在图b的量筒中，记下水面到达的刻度V4。 [4]塑料球的重力等于浮力等于塑料球排开水的重力，所以，塑料球的质量等于塑料球排开水的质量，所以塑料球的质量 塑料球的体积 塑料球的密度 2． 0.4 浸在液体中的体积（排开液体的体积） 相等 a、d、e 1.1×103 变小 深度 【详解】（1）[1]图a中，弹簧测力计测量物体的重力，示数为8N，图b中，物体有一部分浸在水中，受到的浮力 （2）[2]b、c两次实验中选择的液体密度相同，而物体浸在液体中的体积不同，根据控制变量法可知a、b、c是探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积（排开液体的体积）的关系。 （3）[3]图c、d中，水的密度，物体浸没在水中的体积就是物体的体积，根据可知，物体上、下表面压力差，即浮力大小是相等。 （4）[4]根据控制变量法可知，若探究浮力的大小与液体的密度的关系，应控制物体浸在液体中的体积相同，使液体的密度不同，所以，应选择a、d、e。 [5]根据题意可知，物体在水中和浓盐水中都处于浸没状态，所以 即 所以 解得 所以，浓盐水的密度是。 [6]若向c中加入盐，并搅拌均匀，盐水的密度会变大，物体浸在液体中的体积相同时，密度越大，浮力越大，根据公式可知，弹簧测力计示数会变小。 （5）[7]c、d中物体都是浸没在液体中，液体密度也相同，根据控制变量法可知，a、c、d是探究浮力的大小与物体浸在液体中的深度的关系。 3． 将圆柱体全部浸入酒精中，圆柱体不接触容器 > 【详解】（1）[1] 该实验为了验证“浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关”，应将圆柱体浸入在不同的液体中进行比较，故圆柱体完全浸入水中进行记录后，应将圆柱体完全浸入酒精中进行记录。故步骤第三步，将圆柱体全部浸入酒精中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F3。 （2）[2] 为在水中弹簧测力计的变化量，即圆柱体在水中所受浮力，为在酒精中所受浮力。圆柱体完全浸入到液体中，排开水的体积等于圆柱体的体积，且，故在水中受到的浮力大于在酒精中受到的浮力，因此>。 4．(1) F1-F2 F3-F4 (2)B (3)一定 (4)无 【详解】（1）[1][2]由图甲看出，物体的重力是F1，物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2，根据称重法可知，物体浸没在水中受到的浮力 F浮=F1-F2 小桶的重力为F4，小桶和排开水的总重力为F3，因此物体排开水的重力是 G排=F3-F4 （2）最合理的实验顺序是：丁，用弹簧测力计测出测出空小桶的重力；甲，用弹簧测力计测出测出物体所受到的重力；乙，将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数；丙，用弹簧测力计测出测出接水后小桶与水所受的总重力；即正确顺序为：丁甲乙丙，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）物体漂浮时，浮力等于重力，根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体的重力，所以若物体漂浮时，浮力一定等于物体排开液体的重力。 （4）铁球只浸入水中一半时，铁球受到的浮力仍等于排开液体的重力，因此对实验没有影响。 5． 1N ③ ④ 液体密度 ② ③ 【详解】（1）[1]由①知 G=4N 由③或④知，当物体完全浸没时 F=3N 根据称重法测量浮力大小可知 F浮=G-F=4N-3N=1N （2）[2][3]③和④物体浸没在同一液体的不同深度，可探究浮力大小与浸没深度的关系。 （3）[4]③⑤排开液体的体积相同，液体的密度不同，可探究浮力大小与液体密度的关系。 （4）[5]②和③或②和④，物体液体的密度相同，排开液体的体积不同，可探究浮力大小与排开液体体积的关系。 6． 甲丁乙丙(或丁甲乙丙) B 相等 不变 【详解】（1）合理的实验顺序是：丁、测出空桶所受的重力；甲、测出实心合金块所受的重力；乙、把合金块浸没在装满水溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水；丙、测出桶和排开的水所受的重力．（2）为了使实验结论更具有普遍性和代表性，应换用其他液体多次实验；（3）由图中数据可知，合金块受到的浮力：F浮=2.0N-1.4N=0.6N，合金块没入水中后排开水的重力：G排水=G桶和水-G空桶=1.0N-0.4N=0.6N，可知，浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力．（4）由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知，浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关．当合金块浸没在水中时，不论是向下匀速运动还是向上匀速运动，只要始终是没入水中，则V排一定，所受浮力不变． 点睛：要先测合金块的重力和空桶的重力，然后再把金属块没入水中，测出合金块受到的拉力，根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力；为使实验结论更具普遍性，应换用其他液体多次实验；根据阿基米德原理进行解答；物体所受浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关，与浸没的深度无关． 7． 1.7 浮力 无关 液体密度 （m2﹣m1）g 【详解】（1）[1]由图（a）可知，物体重力为4.5N，物块浸没在水中时受到的拉力为8.8N，则物块浸没在水中时受到的浮力为 F浮＝G﹣F＝4.8N﹣2.8N＝3.7N （2）[2]分析图（a）、（b），液体密度不变，测力计示数越小，物体所受浮力越大。 （3）[3]分析图（a）、（c），液体密度不变，随着物体浸没在液体中的深度增大，说明物体受到的浮力不变。 （4）[4]分析图（a）、（d），物体排开液体的体积不变，测力计示数不同，故物体受到的浮力大小与液体密度有关。 （5）[5]验证阿基米德原理，即探究浮力的大小等于排开液体的所受的重力，排开液体所受的重力为 G排＝m排g＝（m2﹣m1）g 而弹簧测力计的变化量即为浮力，故若ΔF＝（m2﹣m1）g，则验证阿基米德原理成立。 8． 物体排开液体的体积 甲、丁、戊 重力 【详解】（1）[1]分析甲、乙、丙，可以发现液体密度相同，物体排开液体的体积增大，测力计示数在变小，则受到的浮力也在增大，故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。 （2）[2]要探究浮力的大小与液体的密度有关，应控制排开液体的体积相同，液体的密度不同，故应选择甲、丁、戊三次实验。 （3）[3][4]如图己的实验，求的是物体浸在液体中受到的浮力，求的是物体排开液体的重力，若弹簧测力计的示数大小关系为 则验证了“阿基米德原理”：浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小。 （4）[5]由甲丙可得物体在水中受到的浮力为 由甲丁可得物体在液体中受到的浮力为 由于物体在水和液体中的体积一样大，由得 则该液体的密度为 9．（1）①；②；（2）①；②“奋斗者”号需要上浮时，可以通过断电使电磁铁失去磁性，抛掉吸附的铁块，改变自身重力，使浮力大于重力实现上浮。 【详解】解：（1）①深潜器在一万米深处受到海水的压强为 ②若其载人舱舱盖面积为0.3m2，根据可知，此深度它受到海水的压力为 （2）①当深潜器总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业，说明深潜器悬浮，此时它受的浮力为 ②“奋斗者”号需要上浮时，可以通过断电使电磁铁失去磁性，抛掉吸附的铁块，改变自身重力，使浮力大于重力实现上浮。 答：（1）①深潜器在一万米深处受到海水的压强为； ②此深度载人舱受到海水的压力为； （2）①深潜器总质量为20t时，能悬停于某一深度作业，此时它受到的浮力为； ②“奋斗者”号需要上浮时，可以通过断电使电磁铁失去磁性，抛掉吸附的铁块，改变自身重力，使浮力大于重力实现上浮。 10．（1）0.6kg（2）6N（3）6×10-4m3（4）600Pa 【详解】（1）．木块体积   利用 ，得 答：木块的质量0.6kg． （2）．由题干可以知道物体处于漂浮状态，物体处于平衡状态，则   答：木块在水中所受浮力的大小为6N． （3）．由 则 答：木块浸在水中的体积6×10-4m3． （4）．深度   则利用压强公式 答：水对木块下底面的压强600Pa． 11．(1)1000N；(2)0.1m3 【详解】(1)因为宇航员悬浮，所以浮力等于重力，即 F浮=G总=m总g = 100kg×10N/kg=1000N 航天员在水槽中训练时受到的浮力为1000N。 (2)由F浮=ρ水gV排得航天员在水槽中训练时排开水的体积 V排===0.1 m3 航天员在水槽中训练时排开水的体积为0.1 m3。 答：(1)航天员在水槽中训练时受到的浮力为1000N； (2)航天员在水槽中训练时排开水的体积为0.1 m3。 12．0.49牛 【详解】解：鸡蛋受到浮力 F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×5×10-5m3×9.8N/kg=0.49N 答：鸡蛋受到浮力F浮的大小是0.49N。 13．（1）70%；（2）336N． 【详解】（1）物体A浸没在水中，则物体A受到的浮力： F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣3m3=500N； 动滑轮挂钩受到绳子的拉力为： F拉=GA﹣F浮=1200N﹣500N=700N； 由图知，n=4，则拉力端移动距离s=4h， 滑轮组的机械效率为： ； （2）当物体A露出水面的体积为24dm3时，物体A受到的浮力为： F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×（50﹣24）×10﹣3m3=260N， 动滑轮挂钩受到绳子的拉力为： F拉′=GA﹣F浮′=1200N﹣260N=940N， 因为，且滑轮组机械效率不变， 所以滑轮组所拉绳索能承受的最大拉力为： ． 答：（1）滑轮组的机械效率为70%； （2）滑轮组所拉绳索能承受的最大拉力为336N． 14．（1）0.8N（2）8×10-5m3 【详解】（1）根据称重法，物块受到的浮力：F浮=F1-F2=2.6N-1.8N=0.8N； （2）由 可得物块浸在水中的体积：. 15．（1）72000m；7.2×1010J；（2）7×103Pa；（3）2.1m3 【详解】（1）由v=可得，观光艇行驶的路程：s=vt=36km/h×2h=72km=7.2×104m；因为观光艇匀速直线运动，所以水平方向受力平衡，则牵引力：F=f=1.0×106N，牵引力所做的功：W=Fs=1.0×106N×7.2×104m=7.2×1010J； （2）小零件受到的海水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m=7×103Pa； （3）观光艇满载时的总重力：G总=m总g=(60kg×20+900kg)×10N/kg=2.1×104N；观光艇满载时受到的浮力：F浮=G总=2.1×104N；由F浮=ρgV排可得，满载时浸入的体积：V排===2.1m3． 16． 240W 200N 83.3% 【详解】（1）[1]金属块在水中的上升速度为 由图知，承担物重的绳子有4段，拉力的功率为 （2）[2]金属块的体积为 金属块浸没时受到的浮力为 （3）[3]金属块受到的重力为 金属块浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 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 $$