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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．小金想制作一台浮力秤，他将一段密度为的均匀长方体木料，先进行不吸水处理，再将其放入水中。如图所示，这段木料始终竖立，木料高度为30cm，底部横截面积为，其上表面可以作为秤盘，g取，求： （1）木料的质量； （2）当木料上所称物体质量为5kg时，木料静止时所受浮力的大小。    2．如图所示，一根毛竹漂浮在水面上，毛竹的体积为0.3m3，受到的重力为2100N。（g取10N/kg）求： （1）毛竹在水中受到的浮力？ （2）毛竹在水中排开水的体积。 3．如图所示，水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸，一条重2N的金鱼悬浮在水中，鱼缸内水的深度为0.2m，g取10N/kg。求： （1）鱼缸底部所受水的压强； （2）这条鱼的体积。 4．如图所示，将边长为22cm的正方体物块挖出一个的空腔后模拟小船，小船底部厚度为侧壁厚度的2倍，测得挖出部分的质量为16000g。求： （1）物块的密度； （2）小船底部的厚度； （3）漂浮在水面上的小船能装入密度为0.8g/cm3的煤油的最大高度（结果以厘米为单位，并保留整数）。    5．如图甲所示，金属块A部分陷入淤泥内，重4N的小船装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，细绳对小船的拉力为2N，此时船有 的体积露出水面；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中，如图乙所示。已知金属块A的体积为 ，细绳的质量和体积忽略不计。（） （1）甲图中，金属块A上表面距离水面60cm，求金属块A上表面受到的水的压强。 （2）乙图中，小船有 体积浸入水中，求此时绳子的拉力。 （3）金属块A的密度。 6．2024年1月6日，中国南极考察队首次在极地布放生态潜标。热爱探索的小超自制了一套潜标模型进行研究。如图所示，质量为0.5kg，高20cm的圆柱体A与质量分布均匀，体积为1×10-3m3的实心正方体B通过细线连接，构成潜标。将其放置在底面积为200cm2的薄壁柱状盛水容器中，正方体B沉在水底，圆柱体A在浮力的作用下将细线绷直，使整串潜标装置垂直于水面，此时细线长15cm，圆柱体A的下底面距水面5cm。已知A、B物体均不吸水，细线不可伸长。求： （1）正方体B受到的浮力大小； （2）水对容器底部的压强大小； （3）调整潜标时，小超将连接AB的细绳缩短2.5cm，使得圆柱体A恰好有一半浸入水中，此时正方体B对容器底的压强为2000Pa，求正方体B的密度。 7．2024年5月1—8日，福建舰出海顺利完成首次航行试验。官方公布它的满载排水量80000余吨，为了方便计算，ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，满载排水量取80000t。 （1）海试时，福建舰满载时质量是 kg； （2）满载时该航母受到的浮力是多少 ? （3）一架舰载机飞离该航母后，若排开的海水体积减少了35m3，则该舰载机的质量是多少 ? 8．如图所示，水平桌面上放置一底面积为300cm2圆柱形容器，容器中放有质量为1kg、底面积为200cm2的圆柱形木块。现缓慢向圆柱形容器中注水，木块始终保持竖直，当注水深度为5cm时，木块恰好漂浮。已知ρ水＝1.0×103kg/m3 ，g＝10N/kg，求： （1）木块恰好漂浮时，注入的水对容器底的压强； （2）木块恰好漂浮时，所注水的质量； （3）当注水深度为4cm时，木块对圆柱形容器的压强。 9．吴莉同学在家无意发现一个圆柱体模型，铭牌上的密度值已模糊，爱思考的吴莉同学想通过自己学习的知识获得该模型的密度，已知圆柱体下表面积为200cm2，高度为30cm。如图甲，该物体漂浮在水中，下表面距离水面10cm。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）圆柱体模型受到的浮力； （2）圆柱体模型的密度（保留两位小数）； （3）如果吴莉施加一个向下的力F，使圆柱体模型完全浸没，则F的大小。 10．重为10N、底面积为200cm2的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，内盛12cm深的水，如图甲所示。现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，将系圆柱体的细线松开，圆柱体沉入容器底部（水未溢出），如图丙所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）圆柱体未放入水中时水对容器底部的压强； （2）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力； （3）圆柱体的密度； （4）圆柱体沉入容器底部时，容器对桌面的压强。    11．如图甲，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm，弹簧没有发生形变时长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。求： （1）物体下表面处水的压强； （2）物体受到的浮力和重力； （3）打开出水口缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的状态时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。 12．一个质量为64g的正方体的实心钢块，钢的密度为ρ1=8×103 kg/m3，g＝10N/kg。 （1）此钢块受到的重力为多少？ （2）当此钢块放在水平地面上时，钢块对水平桌面的压强为多少 （3）如图示，底面积为8cm2的圆柱形容器中装有某种液体，将钢块吊在弹簧测力计下，当钢块浸没在此液体中且没有碰到容器底时，液体没有溢出，弹簧测力计的示数为0.48N，求钢块没有放入此液体与浸没后，此液体对容器底的压力增加了多少？    13．在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎。（海水的密度取，取） （1）当破冰船航行在海面时，它的排水量约为，求船自身的重力； （2）在一次破冰行动中，当船体冲到冰面上时，此时船受到的浮力为，船与冰层的接触面积为，求此时船对冰层的压力和压强。 14．小英同学得到一边长为10cm、密度为0.6g/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器的水中，如图所示，请你帮她分析以下几个问题：（g取10N/kg） （1）木块所受的浮力为多少？ （2）细线的拉力为多少？ （3）剪断细线后，木块静止时所受的浮力为多少？    15．如图甲所示，为高32cm、底面积的均匀圆柱体，图乙是轻质薄壁容器（重力不计），容器内装有3kg的水。现将沿水平方向切去高为的部分，并将切去部分放入容器的水中且始终处于竖直状态，容器对水平面的压强与的关系如图丙所示。 （1）求初始状态下乙容器中水的重力； （2）求物体的密度； （3）当时，求容器对水平面的压强。 16．一个底面积为200cm2的柱形容器置于水平地面上，装有12cm深的水。一实心正方体物块A，其边长为10cm，现将它放入水中，物体静止于水面上，此时液面上升4cm（无液体溢出）。求： （1）放入A前，水对容器底部的压强； （2）物体A所受到的浮力； （3）物体A的密度。 17．如图所示，底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重力为12N，体积为2000cm3的木块A漂浮在水面上，如图甲所示；现将一体积为250cm3的合金块B放在木块A上方，木块A恰好有五分之四的体积浸入水中，如图乙所示。求： (1)图甲中木块A受到浮力的大小； (2)合金块B的密度； (3)将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中，当A、B都静止时，水对容器底部的压强比取下合金块B前减小了多少？ 18．如图所示，是心理学中的萨提亚冰山理论模型，它将人的“行为”和“内在”比作一座漂浮在水面上的巨大冰山。露在水面上的部分指能够被外界看到的行为表现或应对方式，大约只占冰山整体体积的八分之一；另外藏在水底的八分之七则指长期压抑并被我们忽略的“内在”。若冰山的质量为900吨，海水的密度为，冰的密度为，g取10N/kg。 （1）求海水下10m深处产生的压强（不计大气压强）； （2）求此冰山受到的浮力（不计冰熔化）； （3）按题目所给数据推断，这样的冰山是否符合物理规律，并通过必要的计算说明理由。 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．（1）15kg；（2）200N 【详解】解：（1）根据题意可知，木料的体积为 由可得，木料的质量为 （2）根据题意可知，木料的重力为 物体的重力为 整体的重力为为 因木料静止时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，假设木块刚好全部浸入水中时，木块受到的浮力为为 ，所以整体在水中处于漂浮状态，物体漂浮时，受到的浮力等于自身的重力，所以木料静止时所受浮力的大小为200N。 答：（1）木料的质量为15kg； （2）当木料上所称物体质量为5kg时，木料静止时所受浮力的大小为200N。 2．（1）2100N；（2）0.21m3 【详解】解：（1）毛竹漂浮时，受到的浮力等于自身的重力，即 （2）由得毛竹排开水的体积 答：（1）毛竹受到的浮力为2100N； （2）毛竹排开的体积为0.21m3。 3．（1）2000Pa；（2） 【详解】解：（1）鱼缸底部所受水的压强 （2）由于金鱼悬浮，则金鱼受到的浮力 这条鱼的体积 答：（1）鱼缸底部所受水的压强2000Pa； （2）这条鱼的体积2×10-4m3。 4．（1）2g/cm3；（2）2cm；（3）16cm 【详解】解：（1）物块的密度 （2）设小船侧壁厚度为h，底部的厚度为2h；空腔的高度 空腔的宽度 空腔的体积 解得底部的厚度 空腔的宽度 （3）物块的总体积 小船的体积 小船的质量 小船的重力 漂浮在水面上的小船能装入密度为的煤油后所受的最大浮力 小船和煤油的总重力 煤油的重力 煤油的质量 煤油的体积 空腔的底面积 煤油的最大高度 答：（1）物块的密度为； （2）小船底部的厚度为2cm； （3）漂浮在水面上的小船能装入密度为的煤油的最大高度为16cm。 5．（1）6000Pa；（2）8N；（3） 【详解】解：（1）甲图中，金属块A上表面距离水面60cm，金属块A上表面受到的水的压强 （2）对甲图中的小船受力分析可得，小船此时受到的浮力 甲图中船有 的体积露出水面，所以船的体积为 乙图中，小船有 体积浸入水中，此时的浮力为 此时绳子的拉力 （3）图乙中，金属块A浸没在水中，金属块A受到的浮力 对小船和金属块整体进行分析可得，金属块A的重力 则金属块A的质量 金属块A的密度 答：（1）甲图中，金属块A上表面距离水面60cm，求金属块A上表面受到的水的压强6000Pa； （2）乙图中，小船有 体积浸入水中，求此时绳子的拉力8N； （3）金属块A的密度。 6．（1）10N；（2）3000Pa；（3）3.5×103kg/m3 【详解】解：（1）正方体B受到的浮力大小为 F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N （2）B的边长为 则水的深度为 h＝hA浸＋L绳＋hB＝5cm＋15cm＋10cm＝30cm＝0.3m 故水对容器底部的压强大小为 p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3×103Pa （3）将连接AB的细绳缩短Δh=2.5cm，使得圆柱体A恰好有一半浸入水中，则水面上升的高度为 根据几何关系可知 SAΔh=(S容-SA)h2即 SA×2.5cm=(200cm2-SA)×2.5cm解得：SA=120cm2，此时A受到的浮力为 A的重力为 GA＝mAg＝0.5kg×10N/kg＝5N此时A受到竖直向下的重力、拉力及竖直向上的浮力作用，则此时细线受到的拉力为 T=F浮A-GA=10N-5N=5N则细线对B的拉力 T'=T=5N又因为此时正方体B对容器底的压强为2000Pa，B对容器底的压力为 F=pSB=2000Pa×(0.1m)2＝20N则容器底对B的支持力 F'=F=20N此时B受到竖直向上的浮力、拉力、支持力及竖直向下的重力作用，则B的重力为 GB=F浮B+T'+F'=10N+5N+20N=35N由G=mg=ρVg可知，正方体B的密度为 答：（1）正方体B受到的浮力大小为10N； （2）水对容器底部的压强大小为3000Pa； （3）正方体B的密度为3.5×103kg/m3。 7． 8×107 8×108N 35t 【详解】（1）[1]海试时，福建舰满载时，受到的浮力等于福建舰的重力，由与得，福建舰满载时质量是 （2）[2]满载时，满载时该航母受到的浮力是多 （3）[3]一架舰载机飞离该航母后，若排开的海水体积减少了 舰载机离开前后，航母始终漂浮在水面上，受到的浮力改变了 由得，该舰载机的质量 8．（1）500Pa；（2）0.5kg；（3）100Pa 【详解】解：（1）木块恰好漂浮时，注入水的深度为 h1＝5cm＝0.05m注入的水对容器底的压强为 p1＝ρ水gh1＝1×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa （2）水的底面积为 S水＝S容－S木＝300cm2－200cm2＝100cm2 注入水的体积为 V水＝S水h1＝100cm2×5cm＝500cm3＝5×10-4m3 注入水的质量为 m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×5×10-4m3＝0.5kg （3）当水深为h2＝4cm时，木块排开水的体积为 V排＝S木h2＝200cm2×4cm＝800cm3＝8×10-4m3 木块所受浮力为 F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10－4m3＝8N 木块的重力为 G＝mg＝1kg×10N/kg＝＝10N 对木块受力分析支，容器底对木块的支持力为 F支＝G－F浮＝10N－8N＝2N 根据相互作用力的关系知，木块对容器底的压力为 F＝F支＝2N 所以当注水深度为4cm时，木块对圆柱形容器的压强为 答：（1）木块恰好漂浮时，注入的水对容器底的压强为00Pa； （2）木块恰好漂浮时，所注水的质量为0.5kg； （3）当注水深度为4cm时，木块对圆柱形容器的压强为100Pa。 9．（1）20N；（2）0.33×103kg/m3；（3）40N 【详解】解：（1）根据阿基米德原理可知，此时圆柱体模型受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=ρ水gSh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-4m2×10×10-2m=20N （2）由图甲所示圆柱体模型漂浮，所以 G圆=F浮=20N 根据公式G=mg，则圆柱体模型的质量为 圆柱体模型的体积为 V=Sh圆=200×10-4m2×30×10-2m=6×10-3m3 圆柱体模型的密度为 （3）如下图所示，对圆柱体模型进行受力分析 由于圆柱体模型处于静止状态可得 F浮1=F+F圆 故 F=F浮1-G圆 由题意得 F浮1=ρ水gV排1=ρ水gV圆=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N 则吴莉施加一个向下的力F的大小为 F=F浮1-G圆=60N-20N=40N 答：（1）圆柱体模型受到的浮力为20N； （2）圆柱体模型的密度为0.33×103kg/m3； （3）吴莉施加一个向下的力F，使圆柱体模型完全浸没，F的大小为40N。 10．（1）1200Pa；（2）1N；（3）；（4） 【详解】解：（1）根据可知，圆柱体未放入水中时水对容器底部的压强为 （2）由图乙可知，圆柱体未进入水中时拉力为3N，则圆柱体的重力为G=3N，圆柱体浸没在水中后拉力为F=2N，由称重法可知，圆柱体浸没在水中时所受的浮力为 （3）当圆柱体浸没在水中，圆柱体的体积，由可得 则圆柱体的质量为 故圆柱体的密度为 （4）根据题意可知，容器对桌面的压力为 又水的重力为 由可得，圆柱体沉入容器底部时，容器对桌面的压强为 答：（1）圆柱体未放入水中时水对容器底部的压强为1200Pa； （2）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力为1N； （3）圆柱体的密度为； （4）圆柱体沉入容器底部时，容器对桌面的压强为。 11．（1）1000Pa；（2）10N，6N；（3）800Pa 【详解】解：（1）物体下表面处水的压强为 （2）正方体形状的物体上表面与液面相平时，物体刚好浸没在水中，则物体排开水的体积 此时物体受到水的浮力 当物体上表面与液面齐平时水深h＝24cm，此时弹簧的长度 则弹簧伸长的长度 由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉＝4N，因物体受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、弹簧的拉力作用而处于平衡状态，所以，由物体受到的合力为零可得 则物体所受的重力 （3）当弹簧处于没有发生形变的状态时，物体处于漂浮状态，此时物体受到的浮力 由可得物体排开水的体积 物体浸入水中的深度 此时水的深度 放水前后容器内水深度的变化量 放水前后水对容器底部压强的变化量 答：（1）物体下表面处水的压强为1000Pa； （2）物体受到的浮力为10N，重力为6N； （3）放水前后水对容器底部压强的变化量为800Pa。 12．（1）0.64N；（2）1.6×103 Pa；（3）0.16N 【详解】解：（1）质量为64g的正方体的实心钢块，重力为 （2）实心钢块放在地面上，对地面的压力为 钢块的体积为 钢块的面积为 实心钢块对地面的压强为 （3）钢块浸没在此液体中受到的浮力为 因为力的作用是相互的，所以钢块给液体的压力为，因为容器为规则形状，此时钢块给液体的压力完全作用在容器的底部，所以液体对容器底部压力的增加量为。 答：（1）此钢块受到的重力为0.64N； （2）钢块对水平桌面的压强为1.6×103 Pa； （3）液体对容器底的压力增加了0.16N。 13．（1）；（2）， 【详解】解：（1）当破冰船航行在海面时，它的排水量约为，它受到的浮力为 船处于漂浮状态，所以船自身的重力为 （2）此时船对冰层的压力为 船对冰层的压强为 答：（1）船自身的重力为； （2）此时船对冰层的压力为，压强为。 14．（1）10N；（2）4N；（3）6N 【详解】解：（1）因为正方体木块浸没水中，所以正方体木块排开水的体积 V排=V木=(0.1m)3=10-3m3 木块受到的浮力 F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10-3m3×10N/kg=10N （2）木块的重力 G木=m木g=ρ木gV木=0.6×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=6N 因为木块静止，所以木块受到的浮力 F浮=G木+F拉 细线的拉力 F拉=F浮-G木=10N-6N=4N （3）因为 F浮>G木 所以剪断后木块上浮，最后漂浮，则木块静止时受到的浮力 F浮′=G木=6N 答：（1）木块所受的浮力10N； （2）细线的拉力为4N； （3）剪断细线后，木块静止时所受的浮力6N。 15．（1）30N；（2）0.8×103kg/m3；（3）2200Pa 【详解】解：（1）初始状态下乙容器中水的重力为 （2）由题意及图可得，当h=0cm时，容器中只有水，容器对支持面的压强为p=1500Pa，容器的底面积为 由题意即图像可得，当h=12.5cm时，放入水中的圆柱体刚好处于漂浮状态，且没有水溢出，此时水对容器底的压力为 A放入乙容器中的部分的重力为 A放入乙容器中的部分的体积为 物体A的密度为 （3）由题意及图可得，当h=12.5cm时，物体处于漂浮状态，且刚好没有水溢出，之后随着h的增大，水不断溢出，但容器对水平面的压强不变，当圆柱体的高度刚好大于容器高度后，容器对水平面的压强增大，所以圆柱体的浮力等于自身重力，也等于排开水的重力，所以容器高度为 当h=30cm时，圆柱的重力为 容器的体积为 A放入乙容器中浸入水中的部分的体积为 容器中原来水的体积为 容器溢出水的体积为 容器溢出水的重力为 容器对水平面的压强为 答：（1）初始状态下乙容器中水的重力为30N； （2）物体A的密度为0.8×103kg/m3； （3）当h=30cm时，容器对水平面的压强为2200Pa。 16．（1）1.2×103Pa；（2）8N；（3）0.8×103kg/m3 【详解】解：（1）由液体压强公式可得 p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa （2）物体静止于水面上，此时液面上升4cm，则物体排开液体的体积 V排=200cm2×4cm=800cm3=8×10-4m3 由阿基米德原理可得物体所受浮力 F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N （3）因为物体处于漂浮状态，所以物体所受重力等于所受浮力，由重力公式变形可得物体的质量 由密度公式可得物体的密度 答：（1）放入A前，水对容器底部的压强为1.2×103Pa； （2）物体A所受到的浮力为8N； （3）物体A的密度为0.8×103kg/m3。 17．(1)12N (2)1.6×103kg/m3 (3)150Pa 【详解】（1）图甲中木块A漂浮在水面上，所以，图甲中木块A受到的浮力 F浮A=GA=12N （2）合金块B放在木块A上方时整体漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，此时排开水的体积 此时木块A受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-3m3=16N B的重力 GB=F浮-GA=16N-12N=4N 由G=mg知道，合金的质量 则合金块B的密度 （3）将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中，因ρB＞ρ水，所以，合金B将沉底，排开水的体积和自身的体积相等，此时合金B受到的浮力 F浮B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×250×10-6m3=2.5N 木块A静止时处于漂浮状态，则木块A受到的浮力 F浮A=GA=12N A和B受到浮力的减少量 排开水体积的减少量 水面下降了 水对容器底部的压强比取下合金块B前减小了 18．（1）；（2）；（3）符合 【详解】解：（1）海水下10m深处产生的压强 （2）冰山漂浮在水面，所受的浮力等于自身的重力，即 （3）冰山排开海水的体积，即冰山藏在水中的体积 冰山的体积 冰山藏在水中的体积与冰山总体积的比值 则露出水面的冰山约占冰山总体积。所以这样的冰山符合物理规律。 答：（1）海水下10m深处产生的压强为； （2）此冰山受到的浮力为； （3）这样的冰山符合物理规律。 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 $$