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 一、计算题 1．小海同学游泳时排开水的体积为0.05米3，求他受到的浮力大小． 2．如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm2，质量为500g的圆筒，筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，g取10N/kg）。求： （1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力； （2）筒内液体密度； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。 3．体积为6×103米3的小球浸没在水中，求小球受到的浮力F浮。 4．2017年朱日和军事演习中的各种新武器、新装备，展示了我国人民军队的高科技成果。其中的某型号的两栖步兵战车如图所示，战车质量为22t，履带着地总面积为4m2。（ρ水＝1.0×103kg/m3）问： （1）该战车在接受检阅时，对水平地面的压强为多少？（不计战车上人的质量） （2）该战车具有水上打击目标和运送的功能，在一次水上演习中，战车排开水的体积为23m3，则战车受到水的浮力为多大？ 5．一合金块体积为3×10﹣3米3  ， 浸没在水中时，求合金块受到的浮力F浮 ． 6．随着全球平均气温的升高，北极地区冰层融化速度加快，北极熊的栖息地不断缩小。北极熊遭遇的生存危机是全球变暖的又一证据。由于全球变暖，冰层变薄而经常开裂，北极熊为了获取食物，常要从一块浮冰跳到另一块浮冰，如图所示。当一只780 kg的北极熊跳到一块露出海面部分体积为100 m3的浮冰上时，请通过计算说明这块浮冰能否继续保持漂浮状态？（ρ海水＝1.04×103 kg/m3） 7．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为70m3，空载时质量约为22t，最大荷载240kg。（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？ （2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到海水的压强为多大？ （3）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的海水？ 8．有一个足够深底面积为0.4 m2的柱形容器，在其水平底竖直放置一圆柱体，底面积0.1 m2,高0.3m，密度0.7×103kg/m3．（g=10N/kg） 求： （1）圆柱体的重力    （2）向容器内注水，在水位到达0.2m时，圆柱体受到水的浮力, （3）当向容器内注水达到75kg时，圆柱体露出水面的体积． 9．如图所示，绵阳号护卫舰，长112m、宽12.4m，续航力5000km，标准排水量2260t，是中国自行设计建造的新型导弹护卫舰．（g=10N/kg，海水的密度近似为1.0×103kg/m3）问： （1）若船底某处距海面6m，则该处受到海水的压强是多少； （2）绵阳号护卫舰在海上航行时受到海水的浮力是多少； （3）绵阳号护卫舰在搜寻过程中，竖直向海底发射探测声波，经6秒钟船收到回声，若声音在海水中的传播速度为1.5×103m/s，则此处海洋深度为多少m？ 10．如图所示，将边长为10cm的实心正方体木块静置于平放的盛水容器中，木块静止时，有3cm露在水面外，现将一个竖直向下的力F压该木块，木块刚好全部浸入水中且静止。（，）求： （1）木块受到的浮力； （2）正方体木块的密度； （3）力F大小。 11．如图甲所示，水平桌面上放着盛有水的柱形容器，用弹簧测力计将浸没在水中的实心圆柱体缓慢提升出水面。记录圆柱体上表面到水面的距离h和弹簧测力计的示数F，并根据记录的数据画出F-h图像，如图乙所示。整个过程，圆柱体始终不与容器接触且容器中的水未溢出。忽略圆柱体带出少许水的质量，g取=10N/kg。求： （1）金属圆柱体浸没在水中的浮力大小； （2）金属圆柱体的密度； （3）金属柱圆柱体从浸没到出水后，容器对水平桌面的压力变化了多少。 12．如图1所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行）求： （1）圆柱体浸没时受到的浮力？ （2）圆柱体的体积？ （3）圆柱体的密度? 13．如图所示，水平地面上有一底面积为2×10-2m2的圆柱形容器，容器中水深40cm，一个边长为10cm的正方体实心物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N，水的密度为1.0×103kg/m³。求： （1）此时容器底受到水的压强； （2）此时物块受到的浮力； （3）物块的密度。    14．如图甲所示，底面积为的柱形容器放在水平地面，将一圆柱体挂在弹簧测力计下端，并将其完全浸没在水中，在将圆柱体缓慢拉出水面的过程中，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。求： （1）圆柱体完全浸没时所受的浮力； （2）圆柱体完全露出水面后，容器底部受到的液体压强变化量； （3）圆柱体的密度。    15．在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是3N，当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.8N，现把该零件浸没在另一种液体中时，弹簧测力计的示数是1.5N，求： (1)该零件浸没在水中时受到的浮力； (2)该金属零件的密度； (3)另一种液体的密度； 16．重为200N的方形玻璃槽，底面积为0.4m2，放在水平台面上，向槽中加水至水深0.3m（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，玻璃槽的侧壁厚度不计） （1）求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强； （2）将边长为L的正方体木块轻轻放入水中，当其静止时，木块高度的1/4露出水面且测出该木块露出水面的高度为5cm，求该木块的边长和密度； （3）用力F垂直向下作用在木块的上表面，使木块保持静止，此时力F的大小为12N，求木块露出水面的高度为多少cm？ 17．如图所示，将重为4N的石块轻轻放入装满水的溢水杯中，石块静止时弹簧测力计的示数为2N，求： （1）求石块的浮力 （2）求石块排开水的质量 （3）求石块的体积 18．某轻质弹簧受到的拉力F与弹簧的伸长量ΔL的关系如图甲所示。将该弹簧下端固定在容器底部，上端与一边长为10cm的正方体物块A相连，向容器中加入适量水，使物块A有的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态（如图乙所示），ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）图乙中物块A受到的浮力F浮； （2）物块A的密度ρA； （3）继续往容器中加水至物块A恰好完全浸没（如图丙所示），求此时弹簧的拉力F； （4）图丙与图乙相比，水面上升的高度h。 19．在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有12cm深的水（如图甲所示），某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从液面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示，当圆柱体下表面距液面为10cm时，系圆柱体的细线恰好松开，圆柱体沉入容器底部（未与容器底部紧密接触，水未溢出），如图丙所示。求： （1）圆柱体的密度； （2）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强； （3）圆柱体在容器底部静止时，对容器底部的压强。 20．一薄壁圆柱形容器自重2N，底面积50cm2，内盛300mL水，弹簧测力计下端吊一重为6N的实心小球，将其一半浸在水中时，测力计示数如图所示，（g取10N/kg）求： （1）此时小球受到的浮力； （2）此时容器对桌面的压强； （3）剪断细线小球在水中稳定时与未浸入球时比较，水对杯底的压强差△p。 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 1．490N． 【分析】知道排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理求出小海受到的浮力． 【详解】根据阿基米德原理可得： ． 答：小海受到的浮力为490N． 2．（1）6N；（2）1.5×103kg/m3；（3）5600Pa 【详解】（1）由图象知，当h=0时，此时弹簧测力计的示数为18N，圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数，则G=18N，当h≥17cm时，弹簧测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时圆柱体受到的拉力F拉=12N，圆柱体浸没液体时受到的浮力 （2）由图知从7cm时弹簧测力计的示数逐渐减小，到17cm弹簧测力计的示数不变，所以圆柱体高度 圆柱体浸没在液体中，排开液体的体积 由得，液体的密度 （3）液体的体积 由可得，液体的质量 将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体，圆筒对地面的压力 圆筒对地面的压强 答：（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是6N； （2）筒内液体密度是1.5×103kg/m3； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是5600Pa。 3．58.8牛 【详解】因为小球浸没在水中，所以 4．（1）5.5×104 Pa；（2）2.3×105N 【详解】解：（1）根据题意可知，战车的重力为 G＝mg＝22×103kg×10N/kg＝2.2×105N 当该战车在接受检阅时，对水平地面的压力 F＝G＝2.2×105N 对水平地面的压强 （2）根据阿基米德原理可知，浸在水中的物体受到的浮力等于排开的水的重力，所以战车受到的浮力为 F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×23 m2＝2.3×105N 答：（1）该战车在接受检阅时，对水平地面的压强为5.5×104 Pa； （2）该战车具有水上打击目标和运送的功能，在一次水上演习中，战车排开水的体积为23m3，则战车受到水的浮力为2.3×105N。 5．29.4N 【分析】知道合金块排开水的体积，利用阿基米德原理求合金块受到水的浮力． 【详解】物体浸没在水中,所以V排=V物，则F浮=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×3×10−3m3×9.8N/kg=29.4N， 6．能保持漂浮状态 【详解】北极熊的重力 G＝mg＝780kg×10N/kg＝7800N 体积为100cm3的冰块全部浸入水中时受到的浮力 F＝ρ海水gV排＝1.04×103kg/m3×10N/kg×100m3＝1.04×106N 因为F浮＞G所以能保持漂浮状态。 答：能保持漂浮状态。 7．（1）2.2×105N；（2）7×107Pa；（3）47.76cm3 【详解】解：（1）空载的质量 m空载＝22t＝2.2×104kg “蛟龙号”空载漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可得潜艇受到浮力 F浮＝G空载＝m空载g＝2.2×104kg×10N/kg＝2.2×105N （2）下潜的深度 h＝7km＝7×103m 潜艇受到海水的压强 p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7×103m＝7×107Pa （3）满载需要下沉时潜水器排开海水的体积 V排＝V船＝70m3 此时 F浮′＝G排＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×70m3＝7×105N 满载总重力 G满＝m满g＝(2.2×104kg+240kg)×10N/kg＝2.224×105N， 注入海水的重力 G注水＝F浮′-G满＝7×105N-2.224×105N＝4.776×105N， 则由 G＝mg＝ρgV 可得注入水的体积 答：（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N； （2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到海水的压强为7×107Pa； （3）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入47.76cm3的海水； 8．（1）210N  （2）200N       （3）0.009m3 【详解】（1）圆柱体的重力： G=mg=ρVg=0.7╳103kg/m3╳0.1m2╳0.3m╳10N/kg=210N； （2）向池内注水0.2m深时，圆木受到的浮力： F浮=ρ水gV排=ρ水gSh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m2×0.2m=200N； （3）向池内注水75kg时，75kg水的体积：V===0.075m3；则h===0.25m, 假设此时圆柱体仍然竖直立在容器底部，则此时所受浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gsh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m2×0.25m=250N，所以圆柱体会漂浮在液面上，所受浮力为：F浮1= 210N，所以V排===0.021,V露==0.009m3 9．（1）6×104Pa；（2）2.26×107N；（3）4500m 【详解】（1）2m处受到海水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6m＝6×104Pa； （2）F浮＝G排＝m排g＝2260×103kg×10N/kg＝2.26×107N； （3）超声波从海面到海底用的时间： t＝×6s＝3s，该处海水的深度：s＝vt＝1.5×103m/s×3s＝4500m． 10．（1）7N；（2）；（3）3N 【详解】解：（1）木块排开液体的体积为 由阿基米德原理可得，木块受到的浮力为 （2）因为木块漂浮，其所受的浮力等于其重力，则木块的重力为 根据G=mg和可得，木块的密度为 （3）由阿基米德原理可得，木块全部浸入水中受到浮力为 木块静止，受力平衡，合力为0，所以力F大小为 答：（1）木块受到的浮力为7N； （2）正方体木块的密度为； （3）力F大小为3N。 11．（1）1.5N；（2）；（3）1.5N 【详解】解：（1）由图可知，浮力 （2）金属柱浸没水中，则物体体积 物体质量 物体密度 （3）容器对水平桌面的压力变化量 答：（1）金属圆柱体浸没在水中的浮力为1.5N； （2）金属圆柱体的密度为； （3）容器对水平桌面的压力变化了1.5N。 12．（1）8N；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图象可知,当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知 G=F拉=12N 由图可知，圆柱体浸没时，弹簧测力计示数为4N，由称重法可知，圆柱体受到的浮力 F浮＝G﹣F＝12N﹣4N＝8N （2）由F浮＝ρ水gV排得圆柱体的体积为 （3）圆柱体的质量为 则圆柱体的密度为 答：（1）圆柱体浸没时受到的浮力8N； （2）圆柱体的体积为； （3）圆柱体的密度为。 13．（1）；（2）10N；（3） 【详解】解：（1）水对容器底的压强为 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa （2）物块的体积 V=10cm×10cm×10cm=1.0×10-3m3 物块浸没在水中时受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N （3）物块受到重力、拉力、浮力的作用而静止，由力的平衡条件知道 G+F拉=F浮 则物块的重力 G=F浮-F拉=10N-4N=6N 物块的质量 物块的密度 答：（1）此时容器底受到水的压强； （2）此时物块受到的浮力10N； （3）物块的密度是。 14．（1）0.4N；（2）200Pa；（3） 【详解】解：（1）由图乙可知，圆柱体完全浸没在水中，表示圆柱体上表面离开水面至下表面离开水面，圆柱体的重力 圆柱体浸没时弹簧测力计的示数 圆柱体浸没时所受的浮力 （2）因为物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由可得圆柱体的体积 已知柱形容器的底面积 圆柱体完全露出水面时，容器中水面下降的高度为 所以，圆柱体完全露出水面时，容器底部受到液体压强的变化量为 （3）由可得，圆柱体的质量 则圆柱体的密度 答：（1）圆柱体浸没时所受的浮力为； （2）圆柱体完全露出水面后，容器底部受到的液体压强变化量为200Pa； （3）圆柱体的密度为。 15．(1)1.2N (2)2.5×103kg/m3 (3)1.25×103kg/m3 【详解】（1）该金属零件悬挂在弹簧测力计下时，弹簧测力计的示数等于零件的重力，故该金属零件的重力为G=3N，该零件浸没在水中时受到的浮力为 F浮=G﹣F=3N﹣1.8N=1.2N （2）该零件浸没在水中时排开液体的体积等于零件的体积，大小为 该金属零件的质量为 该金属零件的密度为 （3）该金属零件在另一种液体中受到的浮力为 F浮′=G﹣F′=3N﹣1.5N=1.5N 该金属零件浸没在另一种液体中时，排开液体的体积与浸没在水中时排开液体的体积相等，则另一种液体的密度为 16．（1）3×103 Pa； 3.5×103 Pa；（2）20cm； 0.75×103 kg/m3；（3）2cm 【详解】（1）．由p=ρgh知道，水对槽底部的压强是： p=ρgh=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.3m=3×103 Pa； 由图知道，水的体积是： V=Sh=0.4m2 ×0.3m=0.12m3 ， 根据G=mg和 知道，水的重力是： G水=ρ水Vg=1×103 kg/m3 ×0.12m3 ×10N/kg=1200N， 玻璃槽对水平台面的压力是： F=G水 +G玻璃槽 =1200N+200N=1400N， 玻璃槽对水平台面的压强是： =3.5×103 Pa； （2）．根据题意知道，木块高度的1/4露出水面，且测出该木块露出水面的高度为5cm，所以，该木块的边长是： L=4×5cm=20cm； 正方体物块轻轻放入水中，当其静止时，处于漂浮状态，所以，F浮 =G木，又因为F浮=ρgV排，所以，ρ水gV排 =ρ木 gV木，由此解得： = 0.75×103 kg/m3； （3）．根据题意，由力的平衡知道，力F的大小等于物块增大的浮力，即 F=△F浮=ρ水 g△V排 =1×103 kg/m3 ×10N/kg×（0.2m）2 ×（0.05m-h）=12N， 解得木块露出水面的高度是： h=2cm． 答：（1）．水对槽底部的压强是3×103 Pa；槽底对水平台面的压强是3.5×103 Pa； （2）．该木块的边长是20cm；木块的密度是0.75×103 kg/m3； （3）．木块露出水面的高度为2cm． 17．（1）2N；（2）0.2kg；（3）2×10−4m3 【详解】解：（1）根据称重法可得，石块所受浮力 （2）根据阿基米德原理可得，石块排开水的重力 石块排开水的质量 （3）因为石块完全浸没，故石块的体积等于石块排开水的体积 答：（1）石块的浮力为2N； （2）石块排开水的重力为0.2kg； （3）石块的体积为2×10−4m3。 18．（1）6N；（2）0.6×103kg/m3；（3）4N；（4）8cm 【详解】解：（1）物块A的体积 图乙中A排开水的体积为     物块A受到的浮力 （2）图乙中，弹簧处于自然伸长状态，说明物块的重力与浮力相等，即 物块的质量 物体的密度为                              （3）丙图中A受到的浮力 物块A受重力、拉力、浮力作用处于平衡状态，所以 所以弹簧的拉力 （4）由图甲得，当拉力为4N时，弹簧的伸长量为4cm，丙中物体浸入水中的高度比乙中物体浸没在水中的高度多了 则图丙与图乙相比，水面上升的高度 答：（1）图乙中物块A受到的浮力F浮为6N； （2）物块A的密度ρA为0.6×103kg/m3； （3）继续往容器中加水至物块A恰好完全浸没，此时弹簧的拉力F为4N； （4）图丙与图乙相比，水面上升的高度h为8cm。 19．（1）3×103kg/m3；（2）1300Pa；（3）1000Pa 【详解】解：（1）由乙图可知，当圆柱体刚接触水面时，弹簧拉力计的示数即为圆柱体的重力，即 G=F1=3N 在圆柱体距离水面5cm时，圆柱体受到的拉力为F2=2N，则圆柱体受到的浮力为 F浮=F1-F2=3N-2N=1N 圆柱体的体积为 所以圆柱体的密度为 结合以上式子可得，圆柱体密度为 ρ=3×103kg/m3 （2）水面上升的高度为 则水面最终的高度为 则水对容器底部的压强为 （3）根据乙图可知，圆柱体的高度为h圆柱=0.05m，则圆柱体的底面积为 圆柱体在容器底部静止时，对容器底部的压力为 对容器底部的压强 答：（1）圆柱体的密度为3×103kg/m3； （2）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强1.3×103Pa； （3）圆柱体在容器底部静止时，对容器底部的压强1000Pa。 20．（1）4N；（2）1800Pa；（3）1200Pa 【详解】解：（1）从图中可知测力计的示数为2N，根据称重法可知此时小球受到的浮力 （2）水的体积 水的质量 水的重力 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 容器对桌面的压强 （3）小球一半浸在水中时，所受浮力为4N，此时排开水的体积 故小球的体积 若小球全部浸在水中时，排开水得体积 所受浮力 故剪断细线小球在水中稳定时处于漂浮状态，所受浮力 小球排开水得体积 水面上升的高度 水对杯底的压强差 答：（1）此时小球受到的浮力为4N； （2）此时容器对桌面的压强为1800Pa； （3）水对杯底的压强差Δp为1200Pa。 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 $$