2025年中考物理二轮复习专题：浮力的综合计算

2025年中考物理二轮复习专题:浮力的综合计算 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、计算题 1.如图甲所示,水平桌面上有一底面积为 5.0 10-3 m2的圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一个体积 5.0 10-5 m3的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为 4.0 10-5 m3。求: (1)物块受到的浮力; (2)物块的质量; (3)如图乙所示,用力 F 缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中。力F大小为多少? 2.在弹簧测力计下悬挂一个体积为100cm3的金属块,完全浸没在水中,如图甲所示,静止时弹簧测力计的示数F1为1.7N;如果浸没在某液体中,如图乙所示,静止时弹簧测力计的示数F2为1.9N。g取10N/kg, 水=1.0 103kg/m3。求: (1)金属块在水中受到的浮力; (2)金属块的密度; (3)某液体的密度。 3.如图所示,在水平桌面上有一圆柱形容器,底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为8cm的正方体物块,当容器中水的深度为25cm时,物块有四分之一的体积露出水面,此时弹簧恰好处于原长状态。然后往容器中慢慢加水(水未溢出),直至物块恰好浸没。(水=1.0 103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)物块的密度和弹簧的原长; (2)物块恰好浸没时受到弹簧的拉力大小。 4.如图实心均匀圆柱体A和重30N的薄壁圆柱形容器B置于水平地面上,容器B的底面积为3 10-2m2,其内部盛有0.3m深的水。如图甲际示,将A浸没在容器B的水中(容器足够高,水未溢出),水对容器底部压强的增加了2 103Pa,容器B对水平地面压强的增加了3 103Pa。若将A顶部的中心通过一段长10cm的细绳与均匀圆柱体C底部的中心相连,再向容器内缓慢注入一定量的水,一段时间后,当A对容器底的压力刚好为零时停止注水,水面恰好与圆柱体C的上表面相平,如图乙所示,已知 c=0.5 103kg/m3,底面积SA=SC=200cm2, 水=1.0 103kg/m3,实心圆柱体AC均不吸水,绳重、体积和形变均不计。求: (1)未将A放入B容器前,水对容器底部的压强。 (2)A浸没在水中时所受的浮力大小。 (3)还未注水前(如甲图),容器对A的支持力是多少。 (4)停止注水时,容器B中的水的总质量。 5.如图所示,为我国自主研制、全球最大的两栖大飞机漂浮在水面时的情景,飞机能够像船一样在水面滑行、起飞降落。它的用途很多,最主要的是森林灭火、水上救援、物资运输、海洋探测等。该飞机最大总质量为53.5吨,机体总长36.9米,翼展达到38.8米,航程4500km,一次可救护50名遇险者。 (1)当它以最大起飞重量漂浮在水面上时排开水的体积是多少? (2)浸入水中深度为2m,面积为1m2的起落架盖板受到水的压力是多少? 6.有一质量m=0.1kg,容积V=1 10-3m3,横截面积S=2.5 10-3m2的圆筒形薄壁容器B(壁厚忽略不计),现注入体积为的某种液体A后,将其封闭放入水中,且保持竖直漂浮状态,如图所示,此时水对容器底部的压强p=2.8 103Pa,(容器B内空气质量不计,g取10N/kg)求: (1)此时容器受到的浮力; (2)液体A的密度。 7.如图甲所示,将一个质量分布均匀密度为2.7 103kg/m3的长方体物块水平放置在水平桌面上,物块的长为0.2m,宽为0.1m,高为0.1 m,则(g取10N/kg ) (1)物块的质量是多少? (2)如图甲所示,把物块放置在水平桌面时对其的压强是多少? (3)如图乙所示,把物块竖直放置于足够大的容器内,然后往容器内倒入水,直至水深0.3m,此时物块对容器底的压力为多大(物块与容器底没有紧密接触)? 8.小静在厨房观察到一个有趣的现象,她把一个苹果放入盛满水的盆子清洗时,从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内,取出苹果后,盆子浮了起来。小静经过思考,建立了以下模型研究盆子浮起的条件。如图所示足够高的圆柱形容器A放在水平桌面上,内放一个装满水的圆柱形容器B(B的厚度不计,且与A底部未紧密贴合)。容器A底面积为,容器B的质量为250g,底面积为,高度为。正方体木块的边长为,密度为｡求: (1)木块未放入水中时,容器B中水对容器B底部的压强; (2)木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,A中水面的高度; (3)把木块取出再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中,当容器B刚好漂浮时,m为多少g｡ 9.如图所示,水平地面上有一底面积为100cm2的圆柱形容器,容器中的水深40cm边长为10cm,质量为0.8kg的正方体物块通过细线与容器的底部相连。 (已知 水=1.0 103kg/m3)求: (1)细线对物块的拉力; (2)剪断细线后,物块静止时浸入水中的体积; (3)物块自由静止时,水对容器底部的压强。 10.如图甲所示,边长为10cm的正方体实心物块置于足够深的圆柱形容器底部。现逐渐向容器倒入某种液体,物块受到的浮力F浮与容器内液体的深度h的关系图象如图乙所示,求: (1)当h1=8cm时,物块受到的浮力; (2)当h1=8cm时,物块排开液体的体积; (3)该液体的密度; (4)当h2=12cm时,液体对容器部的压强。 11.如图甲所示,为了打捞铁牛,有个名叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,用铁索将铁牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,铁牛在河底淤泥中被拉了出来,其模型如图乙所示。已知物体A是边长为0.1m的正方体(A底部与容器不紧密接触)。物体B的底面积为0.04m2,高为0.5m,重为100N。现将A、B用细线连接,细线拉直但无拉力,此时水深0.5m,容器的底面积为0.12m2。(已知细线不能伸长; 水=1.0 103 kg/m3)求: (1)物体A受到的浮力; (2)细线拉直但无拉力时,水对容器底部的压强; (3)细线拉直但无拉力时,水对物体B下表面的压强。 12.边长为0.1m的正方体木块,放在如图所示的容器中.现缓慢持续地往容器中注水,一段时间后,木块浮起.已知木块的密度为0.6 103㎏/m3.求: (1)木块所受的重力为多少?(g取10N/kg) (2)容器中水面升至多高时,木块刚好浮起? (3)木块刚浮起时,水对容器底部的压强为多少? (4)当容器中的水面升至0.2m时,则在注水过程中浮力对木块所做的 功是多少? 13.如图所示,一艘排水量100吨的货船,船上装有质量为8吨的货物A,货物A的底面积为5 m2(货物A底面与船完全接触). 水=1.0 103 kg/m3,g取10 N/kg,求: (1)该船满载时受到的浮力. (2)货物A对船的压强. (3)将货物A从船上卸下后,船排开水的体积减小多少? 14.如图所示是小明为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到1.2m时,浮子A恰好堵住进水管向箱内放水,此时浮子A有1/3体积露出水面(浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动).若进水管口水的压强为1.2 105Pa,管口横截面积为2.5cm2,浮子A重10N.求:(g取10N/kg) (1)水达到最深时对贮水箱底部的压强; (2)出水管口的水对浮子A的压力; (3)浮子A的体积. 15.某汽车的油箱容积为60L,装满汽油时深度为0.4m,油量表简化电路如图所示,油箱中油量多少可以通过电流表的示数来反映。电路中接入电压U=12V,且保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器的电阻片,其接入阻值随油箱中油量均匀变化。当油箱中装满油时,R接入电路电阻为0,电流表的示数为0.6A;当油箱中油量耗尽时,R全部接入电路,电流表的示数为0.1A。请计算:(忽略温度对电阻的影响,g=10N/kg) (1)装满汽油时,油箱底部受到来自汽油的压强;(汽油的密度为 气=0.71 103kg/m3) (2)若浮子的体积为6 10-4m3,当浮子有一半体积浸入汽油中时,浮子受到的浮力; (3)当油箱中的汽油还剩36L,电流表的示数。 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年中考物理二轮复习专题:浮力的综合计算》参考答案 1.(1);(2);(3)0.1N 【详解】解:(1)物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为 4.0 10-5m3,可知排开水的体积 物体受到的浮力 (2)由于物块漂浮在水面上,浮力与重力相等,则物块的重力 则物体的质量 (3)物块使其恰好完全浸没在水中,排开水的体积变化 对物体进行受力分析得 答:(1)物块受到的浮力大小为0.4N; (2)物块的质量为0.04kg; (3)F的大小为0.1N。 2.(1)1N;(2)2.7 103kg/m3;(3)0.8 103kg/m3 【详解】解:(1)因为金属块浸没在水中,所以金属块排开水的体积为 V排=V=100cm3=1 10-4m3 金属块在水中受到的浮力为 F浮水= 水gV排=1.0 103kg/m3 10N/kg 1 10﹣4m3=1N (2)由称重法测浮力可知,金属块的重力为 G=F浮水+F1=1N+1.7N=2.7N 由G=mg可知,金属块的质量为 则金属块的密度为 (3)由称重法测浮力可知,金属块浸没在某液体中时受到的浮力为 F浮液=G﹣F2=2.7N﹣1.9N=0.8N 因为金属块浸没在某液体中,所以金属块排开某液体的体积为 V排液=V=100cm3=1 10-4m3 由F浮= 液gV排可知,某液体的密度为 答:(1)金属块在水中受到的浮力为1N; (2)金属块的密度为2.7 103kg/m3; (3)某液体的密度为0.8 103kg/m3。 3.(1);19cm;(2)1.28N 【详解】解:(1)物体的体积为 V物=(8cm)3=512cm3 当容器中水的深度为25cm时,物块有四分之一的体积露出水面,此时弹簧恰好处于原长状态,说明此时物体处于漂浮状态,所以 此时物体排开液体的体积为 则 弹簧的原长为 (2)物块恰好浸没时 此时物体所受浮力为 物体的重力为 因为此时物体处于静止状态,处于平衡状态,此时受力平衡,即 则弹簧的拉力大小为 答:(1)物块的密度是,弹簧的原长是19cm; (2)物块恰好浸没时受到弹簧的拉力大小为1.28N。 4.3(1)3000Pa;(2)60N;(3)30N;(4)9kg 【详解】解:(1)水对容器底部的压强 p水= 水gh水=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.3m=3000Pa (2)将A浸没在容器B的水中且水未溢出,水对容器底部压强的增加量为2 103Pa,则水面上升的高度 圆柱体A排开水的体积即A的体积 圆柱体A受到的浮力 F浮A= 水gV排=1.0 103kg/m3 10N/kg 6 10-3m3=60N (3)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以由可得,容器B对水平地面压力的增加量即物体A的重力 GA=F=pSB=3 103Pa 3 10-2m2=90N 因圆柱体A静止时受到竖直向上的浮力和支持力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,所以,由圆柱体A受到的合力为零可得 F浮A+F支持=GA 则A在水中静止后容器底部对它的支持力 F支持=GA-F浮A=90N-60N=30N (4)A的密度是 A的高度是 当A对容器底的压力刚好为零时,细线对A的拉力为30N,A对C向下的拉力也为30N,C受力平衡,则 GC+F拉=F浮C 即 CgVC+30N= 水gVC 代入数据得 0.5 103kg/m3 10N/kg VC+30N=1.0 103kg/m3 10N/kg VC 解得 VC=6 10-3m3 C的体积和A相同,底面积相同,则C的高度也是0.3m,B中水的深度为 h=hA+l绳子+hC=0.3m+0.1m+0.3m=0.7m 乙图中水和物体A、C的总体积是 V总=SBh=3 10-2m2 0.7m=2.1 10-2m3 水的总体积 V水=V总- VA - VC=2.1 10-2m3-6 10-3m3-6 10-3m3=0.9 10-2m3 水的总质量 m水= 水V水=1.0 103kg/m3 0.9 10-2=9kg 答:(1)未将A放入B容器前,水对容器底部的压强是3000Pa; (2)A浸没在水中时所受的浮力大小为60N。 (3)还未注水前(如甲图),容器对A的支持力是30N; (4)停止注水时,容器B中的水的总质量为9kg。 5.(1);(2) 【详解】(1)由于漂浮在水面上,则所受的最大浮力 由知道,排开水的体积 (2)起落架盖板受到水的压强 根据得受到水的压力 答:(1)当它以最大起飞重量漂浮在水面上时排开水的体积是53.5m3; (2)浸入水中深度为2m,面积为1m2的起落架盖板受到水的压力是。 6.(1)7N;(2)1.8 103 kg/m3 【详解】解:(1)根据浮力产生的原因,由可得 (2)容器B漂浮,则 即 解得mA=0.6kg,液体A的密度为 答:(1)此时容器受到的浮力为3.3N; (2)液体A的密为1.8 103 kg/m3。 7.(1)5.4kg(2)2.7 107Pa(3)34N 【详解】解:(1)物块的体积V=长 宽 高=0.2m 0.1m 0.1m=0.002m3, 所以物块的质量. (2)如图甲所示,把物块放置在水平桌面时,物块对桌面的压力 F=G=mg=5.4kg 10N/kg=54N, 物块对桌面的压强 物块浸没在水中,受竖直向下的重力、向上的浮力和容器底的支持力,物块处于静止,则 G =F 浮+F支 所以F支=G-F浮=G-54N-1.0 103kg/m3 10N/kg 0.002m3=54N -20N =34N. 物块对容器底的压力F压与容器底的支持力F支是相互作用力,大小相等,故此时物块对容器底的压力为F压=F支=34N. 8.(1);(2)10cm;(3)350g 【详解】解:(1)木块未放入水中时,容器B中水对容器B底部的压强 (2)木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,木块漂浮,浮力等于重力,等于排开水的重力,则可以得出下列等式 整理可知 排出水的体积为 A中水面的高度 (3)没有放入木块时,容器B中水的质量为 把木块取出,则B容器中水和容器的总质量为 再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中,则此时容器B的总质量为 当容器B刚好漂浮时,则此时的浮力为 则容器A中水的总体积为 容器A中水面高度 B刚好漂浮时排开水的体积 根据浮力公式可知 解得m=350g。 答:(1)木块未放入水中时,容器B中水对容器B底部的压强为; (2)木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,A中水面的高度为10cm; (3)当容器B刚好漂浮时,m为350g。 9.(1)2N;(2)8 10-4m3;(3)3800Pa 【详解】解:(1)正方体物块的重力 G=mg=0.8kg 10N/kg=8N 正方体物块的体积 V=(10cm)3=1000cm3=1 10-3m3 由图可知,物块浸没水中,则物块排开水的体积 V排=V=1 10-3m3 则此时物块受到水的浮力 F浮= 水gV排=1 103kg/m3 10N/kg 1 10-3m3=10N 因为物块静止,处于平衡状态,则物块受到绳子的拉力为 F拉=F浮-G=10N-8N=2N (2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以浮力 F浮'=G=8N 物块静止时浸入水中的体积 (3)物块露出水面的体积为 V露=V-V排'=1 10-3m3-8 10-4m3=2 10-4m3 液面下降的高度为 则物块自由静止时,水的深度 h'=h- h=40cm-2cm=38cm=0.38m 因此物块自由静止时,水对容器底部的压强 p'= 水gh'=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.38m=3800Pa 答:(1)细线对物块的拉力为2N; (2)剪断细线后,物块静止时浸入水中的体积为8 10-4m3; (3)物块自由静止时,水对容器底部的压强为3800Pa。 10.(1)10N;(2)8 10﹣4m3;(3)1.25 103kg/m3;(4)1500Pa 【详解】(1)由图象可知,当h1=8cm时,物块受到的浮力为F浮=10N。 (2)当h1=8cm时,正方体物块排开液体的体积 (3)由可得,液体的密度 (4)当h2=12cm时,液体对容器部的压强 答:(1)当h1=8cm时,物块受到的浮力为10N; (2)当h1=8cm时,物块排开液体的体积为; (3)该液体的密度为1.25 103kg/m3; (4)当h2=12cm时,液体对容器部的压强为1500Pa。 11.(1)10N;(2)5 103 Pa;(3)2.5 103 Pa 【详解】解:(1)物体A排开液体的体积为 V排=VA=(0.1m)3=0.001m3 根据阿基米德原理可知,物体A所受浮力为 F浮= 水V排g=1.0 103kg/m3 0.001m3 10N/kg=10N (2)细线拉直但无拉力时水深0.5m,水对容器底部的压强为 p= 水gh=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.5m=5 103Pa (3)细线拉直但无拉力时物体B处于漂浮状态,B所受浮力和自身重力相等,即 F浮B=GB=100N 由F浮B= 水V排Bg得物体B排开水的体积为 B浸入水的深度为 细线拉直但无拉力时,水对物体B下表面的压强为 pB= 水ghB浸=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.25m=2.5 103Pa 答:(1)物体A受到的浮力为10N; (2)细线拉直但无拉力时,水对容器底部的压强5 103 Pa; (3)细线拉直但无拉力时,水对物体B下表面的压强为2.5 103 Pa。 12.(1)木块所受的重力:G木=m木g= 木gV木=0.6 103 10 0.13 =6(N) (2)当F浮= G木时,木块刚好能浮起.即: 水gV排= G木 1.0 103 10 0.12h="6 " h=0.06(m)即:容器中水面升至0.06m时,木块刚好浮起. (3)木块刚浮起时,水对容器底部的压强:P= 水gh=1.0 103 10 0.06="600Pa " (4)当容器中的水面升至0.2m时,木块升高的距离s=h水-h=0.2-0.06=0.14(m) 浮力对木块所做的功:W=F浮s=6 0.14=0.84(J) 【分析】(1)已知木块的边长和密度,根据公式G=mg= Vg可求木块的重力;(2)木块开始离开水槽底部时,此时浮力刚好等于重力,然后利用阿基米德原理算出水深;(3)根据公式P= gh可求木块刚浮起时,水对容器底部的压强;(4)已知水的深度和原先水的深度,可以求出木块升高的距离,再利用公式W=FS可求浮力对木块所做的功. 【详解】(1)木块所受的重力: =g= =0.6 103㎏/m3 10N/kg (0.1m)3=6N,木块的重力为6N; (2)当时,木块刚好能浮起.即: = =1.0 103㎏/m3 10N/kg (0.1m)2h=6N,解得h=0.06m;容器中水面升至0.06m时,木块刚好浮起; (3)木块刚浮起时,水对容器底部的压强:P=gh=1.0 103㎏/m3 10N/kg 0.06m=600Pa,木块刚浮起时,水对容器底部的压强为600Pa; (4)当容器中的水面升至0.2m时,木块升高的距离s=−h=0.2m−0.06m=0.14m;浮力对木块所做的功:W=s=6N 0.14m=0.84J,在注水过程中浮力对木块所做的功是0.84J. 13.(1) 1 106 N (2) 1.6 104 Pa (3) 8 m3 【分析】(1)利用F浮=G排=m 排g求浮力;(2)利用固体压强公式p=求解;(3)货物A的质量就是货物A排开水的质量,货物减少的体积就是货物A排开水的体积,由密度公式或阿基米德原理可求体积. 【详解】(1)物体满载时受到的浮力: F浮=G排=m 排g=100 103kg 10N/kg=106N; (2)货物A对船的压力:FA=GA=mAg=8 10 3kg 10N/kg=8 104N,货物与船的接触面积:S=5m2,货物对船的压强:1.6 104Pa;(3)因为船始终处于漂浮状态,所以将A卸下时,船减小的浮力等于A的重力, F减少=GA= 液V减少g, V减少==8m3. 14.(1)1.2 104Pa (2)30N (3)6 10-3m3 【详解】(1)由液体压强公式 p= gh=1.0 103kg/m3 10N/kg 1.2m=1.2 104Pa. (2)进水管口的水对浮子A的压力, F压=PS=1.2 105Pa 2.5 10-4m2=30N (3)浮子A处于静止状态,受进水管口水向下的压力、竖直向下的重力和水对浮子A的浮力, F浮A=F压+GA=30N+10N=40N 15.(1)2.84 103 Pa(2)2.13N(3)0.2A 【详解】(1)由液体压强公式得装满汽油时油箱底部受到来自汽油的压强为: (2)箱子浸入液体的体积为: 由阿基米德原理得浮力为: (3)如图所示电路中,当I1=0.6A时,只有R0接入电路 当I2=0.1A时,R0与R串联接入电路 当剩余油量为36L时,滑动变阻器接入电阻为 此时电流表的示数为 。 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 $$