2025年中考物理重难点突破训练——浮力实验、计算题

2025年中考物理重难点突破训练——浮力实验、计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．如图所示的情景，是为了验证 原理．小华同学选用重为2牛的物体进行实验，请在图（a）中的测力计上用笔画线标出指针的位置．他将物体浸没在水中时，测力计示数如图（c）所示，则物体受到的浮力为 牛．最后他还应通过计算找出浮力与 的数量关系． 2．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： ①可能跟物体浸入液体的深度有关； ②可能跟物体的重力有关； ③可能跟物体的体积有关； ④可能跟物体浸入液体的体积有关； ⑤可能跟液体的密度有关。 为了验证上述猜想，李明做了如右图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中： （1）铁块从位置1→2→3的过程中，弹簧测力计的示数 ，说明铁块受到的浮力 ；从位置3→4的过程中，弹簧测力计的示数 ，说明铁块受到的浮力 ；（均选填“变大”、“变小”或“不变”） （2）通过铁块在位置1﹣2﹣3的实验可以验证上述猜想 是正确的，铁块在从位置3﹣4得出的结论是 。 3．如图所示，把盛满水的塑料桶放在盆里，再将空易拉罐按入水中．随着易拉罐不断进入水中，手受到的作用力逐渐增大，同时塑料桶溢出的水越来越多．请你根据这一现象，提出一个可探究的科学问题：浮力的大小是否与 有关？ 4．孙晓同学在家中利用身边的物品探究浮力的有关因素时，他把木块压入水中后松开手，发现木块又浮了上来，由此他得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关的结论．请你利用弹簧测力计、烧杯、小石块、线、水设计一个探究方案来验证或否定他的结论． （1）提出问题：物体受到的浮力跟物体浸没在液体中的深度是否有关？ （2）猜想或假设： （3）设计实验进行验证（说出你的实验设想）： 5．小明利用图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”。他把同一金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和酒精中的不同位置： （1）四种情况中， （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图中金属块所受到的浮力最小； （2）做丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与 是否有关； （3）做 和 两次实验（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”），是为了探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度无关； （4）图戊中能正确反映浮力F和金属块下表面在水中的深度关系的图像是 （选填“A”“B”“C”或“D”）；（金属块未接触容器底） （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。这个结论是 （选填“正确”或“错误”）的，因为 。 6．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、 、c三图所示的实验现象，可以探究物体浸入液体的体积与浮力大小的关系，结论是：当 相同时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大。 (2)根据a、c、d三图所示的实验现象，可以证明：物体浸没在水中的 与浮力大小无关； (3)学习了浮力的知识后，再进一步分析上述数椐可知：该金属块的密度为 g/cm3。（g取10N/kg） 7．如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题： （1）由 和 可知浸在液体中的物体所受的浮力大小跟排开液体的体积有关。 （2）由 和 可知物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟液体 有关。 （3）当物体完全浸没在煤油中时，物体所受浮力 N。 8．将一正方体物块放入圆柱形容器底部，如图甲所示。逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力，并绘制了如图乙（实线）所示的图像；又更换一种液体重复上述实验，绘制了如图乙（虚线）所示的图像（）。 （1）在水中，时，物块处于 状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）。请在甲图中画出没有液体时物块受到杯底的支持力的示意图 。 （2）当水对物块的浮力为时，水的深度为 ，物块的密度为 。 （3）在另外一种液体中时，时，物块处于 状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”）。 二、计算题 9．体积为80cm3的金属块挂在弹簧测力计下静止时，弹簧测力计示数为4N，如图甲．当金属块总体积的浸入水中且保持静止时，弹簧测力计的示数为F，如图乙．求： （1）金属块的质量； （2）弹簧测力计的示数F的大小． 10．我国第一艘国产航母山东号的排水量（满载时排开水的质量）为 6.7×107kg， 它满载时受到的浮力为多少牛？ 11．底面积为0.1米2的轻质容器放在水平地面上，容器内盛有质量为98千克的水，有一质量为2千克，体积为0.001米3的小球浸没在容器的水中（没有水溢出）。求： (1)小球所受的浮力F浮。 (2)水面下0.1米处水产生的压强p水。 (3)容器对地面的压强p容。 12．“夏宝西瓜”味道甜美，是运城人夏天喜欢的水果；爱动脑筋的小明同学学完浮力后想知道西瓜在水中的浮沉，于是取一个体积约为3.1×103cm3，重力为30N的西瓜进行验证；（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3） （1）请通过计算说明西瓜浸没在水中后的浮沉？ （2）求出西瓜静止时所受的浮力？ 13．一潜水员站在江底将一个质量忽略不计的气球缓慢（可看做匀速）竖直向下拉入水中，如图甲所示。在下拉的过程中，根据测得的数据绘出拉力F随气球在水面下的深度h变化的图像如图乙所示。（水的密度为，g取10N/kg） （1）当气球下降到水面下的深度为1m时，受到水的浮力是多少? （2）当气球下降到水面下的深度为1m时，气球的体积是多少? （3）由图乙可知，气球在水面下越深的位置所需拉力越小，请简要说明原因。 14．用弹簧测力计测石块，其重为9.8N，若把石块的一半浸没于水中，弹簧测力计的读数为7.84N，(ρ煤油=0.8×103kg/m3)则： （1）此石块所受到的浮力是多大? （2）这种石块的密度是多少? （3）若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为多大? 15．小明将一质量为0.6kg的正方体物块放置在水平桌面中央，物块的边长为0.1m（g取10N/kg）。求： （1）物块的重力； （2）物块对水平桌面的压强； （3）将该物块投入水中静止时，物块受到的浮力。 16．如图甲所示，边长为10cm的正方体木块A，放在水中静止时露出水面部分的高度为4cm。如图乙所示，将石块B通过细线与木块A相连，使木块A恰好浸没在水中并保持静止。已知木块A与石块B的体积之比为5∶2，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求： (1)木块A受到的重力 (2)图乙中细线对木块A的拉力 (3)石块B的密度 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年中考物理重难点突破训练——浮力实验、计算题》参考答案 1． 阿基米德原理 1.5N 物体排开水的重力 【详解】指针位置如图所示： 这是验证阿基米德原理的实验装置，由a图读出物体重力2N，c图读出物体浸入水中时所受拉力1.5N，二者相减即为物体受到的浮力，再由bc两图算出物体排开水的体积，即可求得物体排开的水所受的重力，最后比较浮力和物体排开水的重力，得到结论． 2． 变小 变大 不变 不变 ④ 见解析 【详解】（1）[1][2]铁快从位置1→2→3的过程，浸入液体中的体积变大，测力计的示数变小，说明铁块受到的浮力变大。 [3][4]铁块从位置3→4的过程，铁块完全浸没，测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变。 （2）[5]由（1）可知，浮力大小与浸入液体中的体积有关，浸没在液体中的物体，浮力大小与浸入液体中的深度无关，由此可知，猜想④是正确的。 [6]铁块在从位置3→4可知，排开的液体的体积不变，液体的密度不变，深度变大，浮力不变，故得出的结论是物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关。 3．排开液体的重力 【分析】根据饮料罐慢慢按入水中，排开水的体积变大，可利用F浮=ρgV排可判断出饮料罐浮力的变化，提出一个可探究的科学问题． 【详解】用手把空的饮料罐慢慢按入水中，排开的水的体积增多，根据阿基米德原理可知饮料罐所受浮力会变大，会体验到手对罐向下的压力也越大；提出一个可探究的科学问题：浮力的大小是否与排开液体的重力有关？ 4．见解析 【分析】本题考查了科学探究中的猜想和设计实验二个环节，设计时要牢牢抓住实验的意图，根据实验的要求合理设置环节，注意控制变量法思想的渗透． 【详解】(1)本题探究的是浮力跟物体浸没在液体中的深度的关系，实验中必须采用控制变量法的思想，控制液体的密度和排开液体的体积，改变物体在液体中浸没的深度；(2)浮力的大小变化通过弹簧测力计示数的变化来体现，采用了转换法的思想． 5． 甲 液体密度 乙 丙 C 小于 错误 没有控制物体浸在液体中的体积相同 【详解】（1）[1]该实验利用称重法计算浮力，即浮力等于物体重力减去物体浸在液体中时弹簧测力计的示数，公式为 由以上公式可知，物体重力不变，物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F示越大，浮力越小，比较甲、乙、丙、丁四图可得，甲图中弹簧测力计示数最大，金属块所受到的浮力最小。 （2）[2]使用控制变量法进行实验探究时，每次只能有一个变量是不同的，因此分析实验中在探究哪一因素与被探究内容有关时，只要找到两组对比实验中的不同点即可。对比丙、丁两图可知，不同点是液体种类，即液体密度，因此丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与液体密度是否有关。 （3）[3][4]同上分析，探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度的关系，实验操作中两组进行对比的实验应该在金属块浸没的前提下只有物体浸在液体中的深度不同，而其他条件都要相同，从甲、乙、丙、丁四图可得只有乙、丙满足条件。 （4）[5]影响浮力大小的因素有两个：液体密度与物体浸在液体中的体积，液体密度不变时，物体浸在液体中的体积越大，物体所受浮力越大。金属块浸没在水中之前，随着浸在液体中的深度增加，金属块浸在液体中的体积增大，受到的浮力也增大；金属块浸没在水中以后，随着浸在液体中的深度增加，金属块浸在液体中的体积不变，受到的浮力也不变。因此浮力F随金属块下表面在水中的深度增加，呈先变大后不变的趋势。 故选C。 （5）①[6]根据物体浮沉条件中浮力与重力的关系可知，第一次铁片下沉，铁片受到的浮力小于铁片的重力，第二次铁片漂浮，铁片受到的浮力等于铁片的重力，由此可得，第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。 ②[7][8]小明探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”的实验过程中改变了铁片的形状，但是没有控制铁片浸在液体中的体积相同，因此实验中存在两个变量，不满足控制变量法要求，无法确定铁片受到的浮力是与铁片形状有关还是与铁片浸在液体中的体积有关，所以小明得出：物体受到的浮力与其形状有关这个结论是错误的，综上分析其不能得出该结论的原因是没有控制铁片浸在液体中的体积相同。 6．(1) b 液体密度 (2)深度 (3)4 【详解】（1）[1]要探究物体浸入液体的体积与浮力大小的关系，要控制液体的密度相同，由图可知，bcd中都是水，而且bc中弹簧测力计的示数不同，所以可选a、b、c三幅图的实验来探究其关系。 [2]由a、b、c图示的实验现象可知，物体都是浸在水中，液体的密度相同，物体浸入液体的体积不同，测力计的示数不同，且物体浸入液体的体积越大，测力计的示数越小，即所受浮力越大，则可得出结论，当液体密度相同时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大。 （2）[1]由a、c、d三图所示的实验可知，物体浸没在水中的深度不同，但测力计的示数相同，可知浮力大小相同，可得浮力大小与物体浸没在水中的深度无关。 （3）[1]由重力的计算公式可得，金属块的质量为 由a、c两图，称重法测浮力可知，金属块受到的浮力为 F浮=G-F示=8N-6N=2N 由图c可知，金属块全部浸入水中，此时金属块的体积等于物体排开液体的体积，根据阿基米德原理可得，金属块的体积为 则金属块的密度为 7． B C C D 密度 2.4 【详解】（1）[1][2]要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小跟排开液体的体积有关，应控制液体的密度不变，改变排开液体的体积，由图可知B、C两图符合。 （2）[3][4][5]由图C和图D可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的读数不同，物体受到的浮力不同，可以探究浮力大小跟液体的密度的关系。 （3）[6]由图A可知物体的重力，由图D可知物体浸没时弹簧测力计的示数，则当物体完全浸没在煤油中时，物体所受浮力 8． 漂浮 6 沉底 【详解】（1）[1]水的深度9cm以后物体受到的浮力9N不再发生变化，加另一种液体10cm后浮力也不变，说明物体边长超过10cm，所以在水中加水10cm肯定没有完全浸没，而是漂浮。 [2]漂浮时浮力等于重力，所以重力为9N，没有液体时物块对杯底压力等于重力9N，所以支持力也是9N，方向向上，如图。 （2）[3][4]由图可知，浮力与水的深度为正比例函数，且深度9cm浮力是9N，由正比例函数可知，浮力为6N时，水深度为6cm；在水中刚刚漂浮时，物体底部水压强为 由浮力产生原因可知，物体底面积为 因为是正方体，所以边长0.1m，体积0.001m3，所以密度为 （3）[5]由图象可知，当h=10cm以后物体在液体中受到的浮力F浮′=6N不变，因F浮′＜G，所以，物体处于沉底状态。 9．0.4kg 3.4N 【详解】(1)由题知金属块的重力G＝4N，则金属块的质量：m＝＝0.4kg； (2)由题知,V排＝V，金属块受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝×1×103kg/m3×10N/kg×80×10−6m3＝0.6N，因为F浮＝G−F，所以弹簧测力计的示数：F＝G−F浮＝4N−0.6N＝3.4N． 10．6.7×108 N 【详解】由阿基米德原理得，西瓜受到的浮力 F浮＝ G排＝m排g＝6.7×107 kg×10N/kg＝6.7×108 N 答: 它满载时受到的浮力为6.7×108 N。 11．(1)9.8牛 (2)980帕 (3)9800帕 【详解】（1）小球浸没在容器中水中 小球所受的浮力 （2）水面下0.1米处水产生的压强 （3）容器对地面的压力 容器对地面的压强 12．（1）见详解；（2）30N 【详解】解：（1）西瓜的体积 西瓜浸没在水中时受到的浮力 西瓜的重力为30N，则，所以，西瓜浸没在水中后会上浮，最后漂浮在水面上。 （2）西瓜静止时漂浮在水面上；则西瓜受到的浮力 答：（1）西瓜浸没在水中后会上浮，最后漂浮在水面上。 （2）西瓜静止时所受的浮力为30N。 13．（1）12N；（2）；（3）见解析 【详解】解：（1）将质量不计的气球缓慢拉入水中，气球做匀速运动，受到的拉力和浮力平衡。由图乙可知，当气球下降到水面下的深度为1m时，受到拉力F拉=12N，气球此时受到的浮力 F浮=F拉=12N （2）由可知，当气球下降到水面下的深度为1m时，气球的体积 （3）因为气球在水中缓慢被拉下的过程中，浸入水中的深度越大，受到水的压强就越大，气球体积会变小，受到的浮力会变小，而F浮=F拉，所以拉力F拉也变小。 答：（1）当气球下降到水面下的深度为1m时，受到水的浮力是12N； （2）当气球下降到水面下的深度为1m时，气球的体积是； （3）因为气球在水中缓慢被拉下的过程中，浸入水中的深度越大，受到水的压强就越大，气球体积会变小，受到的浮力会变小，而F浮=F拉，所以拉力F拉也变小。 14．（1）1.96N；（2）2.5×103kg/m3 ；（3）6.66N 【详解】解：（1）石块受到的浮力 F浮＝GF拉＝9.8N7.84N＝1.96N (2) 石块的质量 m＝＝1kg 石块的体积 V＝ 浸在水中的体积 V＝ 浸在水中的浮力 F浮＝水g＝1.0 kg/m3＝1.96N 解得kg/m3 （3）石块的体积 V＝＝4m3 把石块全部浸入煤油中，石块受到的浮力 F浮＝＝0.8×103kg/m34m3＝3.14N 则弹簧测力计的读数为 9.8N-3.14N＝6.66N 答：（1）此石块所受到的浮力是1.96N； （2）这种石块的密度是2.5×103kg/m3； （3）若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为6.66N。 15．（1）6N；（2）600Pa；（3）6N 【详解】解：（1）物块的重力 G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N （2）受力面积 S＝(0.1m)2＝0.01m2 物块对水平桌面的压强 p＝＝600Pa （3）正方体物块的体积 V＝0.1m×0.1m×0.1m＝0.001m3 物块的密度 ρ＝＝0.6×103kg/m3＜ρ水 木块的密度小于水的密度，所以木块在水中静止时处于漂浮状态，浮力等于重力，即浮力为6N。 答：（1）物块的重力为6N； （2）物块对水平桌面的压强为600Pa； （3）将该物块投入水中静止时，物块受到的浮力为6N。 16．(1)6N；(2)4N；(3)2×103kg/m3 【详解】(1)因木块A漂浮，所以浮力等于重力，即 GA=F浮A=ρ水gV排=ρ水gSAh浸入=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）2×（0.1m-0.04m)=6N (2)浸没时物体A所受浮力 F浮A′=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3=10N 因为A受平衡力的作用，所以，图乙中细线对木块A的拉力 F拉=F浮A′-GA=10N-6N=4N (3)已知木块A与石块B的体积之比为5∶2，则B的体积 B受到的浮力 F浮B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N 因为B受平衡力的作用，故 GB=F浮B+F拉=4N+4N=8N 石块B的质量 则石块B的密度 答：(1)木块A受到的重力为6N； (2)图乙中细线对木块A的拉力为4N； (3)石块B的密度为2×103kg/m3。 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 $$