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．小红用传感器设计了如图甲所示的力学装置，竖直细杆B的下端通过力传感器固定在柱形容器的底部，它的上端与不吸水的实心正方体A固定（不计细杆B及连接处的质量和体积），现缓慢地向容器中加水，力传感器的示数大小F随水深h变化的图象如图乙所示（ρ水=1.0×103kg/m3）。求： （1）正方体A所受重力大小； （2）当容器内水的深度为13cm时，正方体A受到的浮力大小； （3）当容器内水的深度为8cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当力传感器的示数大小变为0.5F时，水对容器底部的压强是多少？ 2．如图所示，把一个边长为10cm的正方体木块放入水中，静止时的体积露出水面。 求： （1）此时木块所受的浮力； （2）木块A的质量； （3）该木块的密度。 ‍ 3．如图所示，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图，g=10N/kg。求： （1）圆柱体受到的最大浮力？ （2）圆柱体的密度？ 4．如图1所示，水平桌面上放置甲、乙两圆柱形容器，两容器底部用细管相连。甲容器底面积为500，水深为20cm；乙容器中放有底面积为200的圆柱形木块。现打开阀门K缓慢向乙容器中注水，水对乙容器底压强与所注水质量的关系如图2所示，木块始终竖直，当注入水的质量等于0.5kg时，木块恰好漂浮。已知水的密度为，g取10N/kg。则： （1）求打开阀门前水对甲容器底部的压强； （2）求木块恰好漂浮时所受浮力大小； （3）打开阀门，直到水静止，求此时甲容器中水的深度。 5．体积为2×104米3的金属球，一半浸在水中时，求： (1)金属球排开水的体积V排。 (2)金属球受到的浮力F浮。 6．小明用弹簧测力计系住重为5N的金属零件，使其一半体积浸入密度为的油中时，测力计的示数为3N，（g取）。求： （1）此时物体所受的浮力； （2）物体排开的油的体积； （3）物体的密度。 7．如图所示是一种木制的“菱桶”（可看成是圆柱体），是江南地区常见的采菱时的载人工具。已知菱桶的底面积为2m2，高约25cm，质量为20千克。求： （1）一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力； （2）静止时，空“菱桶”底部受到水的压强； （3）若图中采菱人的质量为50千克，“菱桶”此时露出水面高度为18cm，则“菱桶”内放的菱角的质量。 8．小明有一边长为10cm的正方体的木块A．如图甲所示，他将木块放入盛有适量水的水槽中，木块A漂浮在水面上，有四分之一的体积露出水面；紧接着他将一合金块B放在木块A上方，木块A恰好完全浸入水中，如图乙所示。已知g取，求： （1）图甲中木块A排开水的体积V排； （2）图甲中木块A受重力的大小； （3）合金块B的重力。    9．某同学利用家里的电子秤、玻璃杯、金属块、水、酱油、细线等器材，探究“浮力大小是否与液体密度有关”的实验。（水的密度为）他们利用调好的电子秤进行了以下操作： ①烧杯中装适量水，用电子秤称出烧杯和水的质量，如图甲所示为250g； ②将金属块悬挂在细线上，让其浸没在水中，电子秤示数如图乙所示为350g； ③烧杯中装适量酱油，用电子秤称出烧杯和酱油的质量，如图丙所示为260g； ④将金属块悬挂在细线上，让其浸没在酱油中，电子秤示数如图丁所示为375g； 求：（1）金属块在浸没在水中所受浮力； （2）金属块的体积； （3）酱油的密度； 10．如图所示，体积为V=200cm3的木块在绳子拉力 F=0.8N 的作用下完全浸没在水中（ρ水=1.0×103kg/m3，绳子重力不计）。求： （1）木块此时受到浮力； （2）木块的密度； （3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积。 11．如图所示，盛有水的圆柱形容器，容器内水深0.3m，侧壁上固定了一块水平薄挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为1×10﹣4m3、重力为0.6N的实心小球。求： （1）水对容器底的压强； （2）小球浸没在水中时受到的浮力和挡板对小球的压力； （3）撤去挡板，小球静止后，水对容器底压力的变化量。    12．随着科技的日益发达，人们开始不断的向深海发出挑战。我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器，空载质量约2×104kg，体积约80m3，海试深度约7000m。（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）试计算： （1）“蛟龙号”空载时受到的重力； （2）“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力。 13．如图所示，柱形容器内水深10cm，水中形状完全相同的A、B两个长方体通过底部的定滑轮用细线相连，物体B上表面与水面相平，如图甲所示物体A有体积露出水面，物体A质量为0.2kg，物体B质量为0.6kg，求： （1）容器底部受到水的压强； （2）A与B物体密度的比值； （3）物体B受到的浮力。    14．如图所示，物块A质量为0.8kg，用数显推拉力计将物块压入水中并静止，这时数显推拉力计的示数为2N，已知水的密度是，，忽略推拉力计的推杆在水中受到的浮力。求： （1）物块的重力； （2）图中物块受到的水的浮力； （3）物块的密度。 15．随着我国经济的不断增长，国防力量也在加强，我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接。根据某航母的主要参数值列式计算：（，）求： 主要参数值 航母总质量（包括舰载飞机） 每架舰载飞机的质量 5150kg 每架舰载飞机与甲板的总接触面积 航母正常航行速度 54km/h 航母以王常速度航行时所受阻力 （1）求航母（包括舰载飞机）漂浮在海面上时，所受到的总浮力大小； （2）航母以正常航行速度匀速从甲地直线开往乙地，行驶270km，求航母的牵引力和行驶的时间； （3）求其中一架舰载飞机静止在甲板上时对甲板的压强。 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）6N；（2）10N；（3）850Pa或950Pa 【详解】解：（1）由图乙可知，当h0=0时，力传感器的示数为F2=6N，此时正方体没有受到浮力，不计细杆B及连接处的质量，则细杆B对力传感器的压力等于正方体的重力 G0=6N （2）由图乙可知，当h1=3cm时，物体A的下表面恰好与水面接触；当容器内水的深度h2=13cm时，已经超过了F=0时水的深度，由力的平衡条件可得，此时正方体A受到的浮力 F浮=G+F=6N+4N=10N （3）由图乙可知，当h1=3cm时物体A的下表面恰好与水面接触，则正方体A的边长 l=13cm-3cm=10cm 容器内水的深度h3=8cm时，正方体A浸入水的深度 h浸2=h3-h1=8cm-3cm=5cm=0.05m 排开水的体积 V排′=L2h浸2=（0.1m）2×0.05m=5×10-4m3 正方体A受到的浮力 F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N 力传感器的示数 F=G-F浮′=6N-5N=1N 继续向容器中加水，当力传感器第一次受到的力 F′=0.5F=0.5×1N=0.5N 且水的深度较小时、细杆的向上的作用力处于平衡状态，所以由正方体受到的合力为零可得 F浮″=G-F′=6N-0.5N=5.5N 由F浮=ρ液gV排=ρ液gSAh浸可得，此时正方体浸入水中的深度 则此时容器内水的深度 h4=h1+h浸3=3cm+5.5cm=8.5cm=0.085m 则此时水对容器底的压强 p'=ρ液gh4=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.085m=850Pa 继续向容器中加水，当力传感器第二次受到的力 F1′=5F=0.5×1N=0.5N 且水的深度较小大时、细杆的向下的作用力处于平衡状态，所以由正方体受到的合力为零可得 F浮1''=G+F1′=6N+0.5N=6.5N 由F浮=ρ液gV排=ρ液gSAh浸可得，此时正方体浸入水中的深度 则此时容器内水的深度 h5=h1+h浸3′=3cm+6.5cm=9.5cm=0.095m 则此时水对容器底的压强 p1'=ρ液gh5=1.0×103kg/m2×10N/kg×0.095m=950Pa 答：（1）正方体A所受重力大小为6N； （2）当容器内水的深度为13cm时，正方体A受到的浮力大小为10N； （3）当容器内水的深度为6cm时，力传感器的示数大小为F，当力传感器的示数大小变为5F，压强为850Pa或950Pa。 2．（1）6N；（2）；（3） 【详解】解：（1）木块的体积为 此时木块所受的浮力为 （2）木块漂浮，浮力等于重力，所以木块A的重力为 木块A的质量为 （3）该木块的密度为 答：（1）此时木块所受的浮力为6N； （2）木块A的质量为； （3）该木块的密度为。 3．（1）8N；（2） 【详解】解：（1）当圆柱体全部浸入水中所受浮力最大，由图分析知，在0~4cm阶段，F不变，说明物体处在空中，物体的重力为G=12N；深度为8~10cm时，F不变，说明物体完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为F示=4N，则圆柱体受到的最大浮力 F浮最大=G-F示=12N-4N=8N   （2）物体的体积 圆柱体的密度为 答：（1）圆柱体受到的最大浮力为8N； （2）圆柱体的密度为1.5×103kg/m3。 4．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）打开阀门前甲容器中水深 则打开阀门前水对甲容器底部的压强 （2）当注入水的质量等于0.5kg时，木块恰好漂浮，由图丙可知水对乙容器底的压强 根据可得此时乙容器内水的深度 此时木块排开水的体积 此时木块受到的浮力 （3）当注入水的质量等于0.5kg时，注入水的体积 所以乙容器的底面积 打开阀门前，甲容器中水的体积 打开阀门后，甲与乙构成连通器，当水不再流动时，两容器内水面相平，深度相等，此时甲容器中水的深度 答：（1）打开阀门前水对甲容器底部的压强； （2）木块恰好漂浮时所受浮力大小； （3）打开阀门，直到水静止，此时甲容器中水的深度。 5．(1)1×10-4米3 (2)0.98牛 【详解】（1）金属球一半浸在水中时，排开水的体积 （2）金属球受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-4m3=0.98N 6．（1）2N；（2）；（3） 【详解】解：（1）根据称重法，此时物体所受的浮力为 （2）物体排开的油的体积为 （3）物体的体积为 则物体的密度为 答：（1）此时物体所受的浮力为2N； （2）物体排开的油的体积为； （3）物体的密度为。 7．（1）200N；（2）100Pa；（3）70kg 【详解】解：由题意可知，桶的底面积S=2m2，桶的质量m=20kg，桶的高度 h=25cm=0.25m （1）空桶放入水中静止时处于漂浮状态，所受浮力大小等于桶自身的重力，桶自身的重力为 G=mg=20kg×10N/kg=200N 即所受浮力为200N。 （2）由浮力是液体中物体上下两表面所受液体压力差形成可知，静止时，桶底部受到水的压力大小等于桶的重力，因此，底部压强为 （3）由图可知，此时桶处于漂浮状态，总重力大小等于所受浮力大小，总重力为 G总=G人+G桶+G菱 桶露出水面的高度为18cm=0.18m，此时，桶没入水中的高度为 h1=h-h露=0.25m-0.18m=0.07m 由阿基米德原理可知，此时浮力为 F浮=ρgV排=ρgSh1=103kg/m3×10N/kg×0.07m×2m2=1.4×103N G菱=F浮-G人-G桶=1.4×103N-200N-50kg×10N/kg=700N 其质量为 答：（1）静止时所受浮力为200N； （2）底部受水的压强为100Pa； （3）菱角的质量为70kg。 8．（1）750cm3；（2）7.5N；（3）2.5N 【详解】解：（1）木块A的体积 图甲中木块A排开水的体积 （2）图甲中木块A漂浮，受重力的大小 （3）图乙中AB漂浮，AB的重力之和 合金块B的重力 答：（1）图甲中木块A排开水的体积为； （2）图甲中木块A受重力的大小为； （3）合金块B的重力为。 9．（1）1N；（2）1×10-4m3；（3）1.15×103kg/m3 【详解】解：（1）乙图中，金属块悬挂在细绳上，金属块受到水竖直向上的浮力，物体间力的作用是相互的，金属块给水一个竖直向下的压力作用在容器的底部，导致电子秤的示数增加，对比甲图，增加的压力和浮力大小相等，所以在水中金属块受到的浮力为 F浮水=(m乙-m甲)g=(0.35kg-0.25kg)×10N/kg=1N （2）乙图中金属块浸没在水中，所以金属块的体积等于它排开水的体积，即 （3）同理，金属块浸没在酱油中受到的浮力为 F浮酱油=(m丁-m丙)g=(0.375kg-0.26kg)×10N/kg=1.15N 根据阿基米德原理可得，酱油的密度为 答：（1）金属块在浸没在水中所受浮力为1N； （2）金属块的体积为1×10-4m3； （3）酱油的密度为1.15×103kg/m3。 10．（1）2N；（2）0.6×103kg/m3；（3）120cm3 【详解】解：（1）木块完全浸没在水中，那么木块排开水的体积为 根据阿基米德原理可得，木块此时受到浮力为 （2）对木块受力分析可知，此时木块受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力以及拉力的作用，因此木块的重力为 因此木块的密度为 （3）因为ρ木<ρ水，根据物体的浮沉条件可得，剪断绳子后木块漂浮，则此时木块受到的浮力为 排开水的体积为 答：（1）木块此时受到浮力为2N； （2）木块的密度为0.6×103kg/m3； （3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积为120cm3。 11．（1）3×103Pa；（2）1N，0.4N；（3）0.4N 【详解】解：（1）容器内水深：h＝0.3m，根据液体压强公式可得，水对容器底的压强 p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3×103Pa （2）因为此时小球全部浸没在水中，所以 V排＝V球＝1×10-4m3 则小球受到的浮力 F浮＝ρ水gV球＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3＝1N 此时小球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力的作用，且处于静止状态，由力的平衡条件可知，F浮＝G+F压，挡板对小球的压力为 F压＝F浮﹣G＝1N﹣0.6N＝0.4N （3）原来小球所受浮力大于重力，所以撤去挡板后，小球会上浮，最后漂浮在水面上，此时小球所受浮力为 F浮′＝G＝0.6N 水对容器底的压力变化 ΔF＝ΔpS＝ρgΔhS＝ρgΔV排＝ΔF浮＝F浮﹣F浮′＝1N﹣0.6N＝0.4N 答：（1）水对容器底的压强为3×103Pa； （2）小球浸没在水中时受到的浮力是1N，挡板对小球的压力为0.4N； （3）撤去挡板，小球静止后，水对容器底压力的变化量为0.4N。 12．（1）2×105N；（2）8×105N 【详解】解：（1）“蛟龙号”空载时受到的重力 G=mg=2×104kg×10N/kg=2×10⁵N （2）“蛟龙号”浸没在水中排开水的体积 V排=V=80m3 “蛟龙号”浸没在水中所受的浮力 F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×80m3=8×105N 答：（1）“蛟龙号”空载时受到的重力为2×105N； （2）“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力为8×105N。 13．（1）1000Pa；（2）1：3；（3）12N 【详解】解：（1）容器底部受到水的压强 （2）根据题意可知，物体A与B的体积相等，即VA＝VB，A与B物体密度的比值 （3）对物体A受力分析可知，物体A受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力以及竖直向上的浮力作用，物体A在这三个力的作用下保持静止，则 ……① 同理，对物体B受力分析可知 ……② 假设物体A与B的体积均为V，根据阿基米德原理可知，物体B受到的浮力：F浮B＝ρgV，物体A受到的浮力 则 ……③ 联立①②③可得 答：（1）容器底部受到水的压强为1000Pa； （2）A与B物体密度的比值为1∶3； （3）物体B受到的浮力为12N。 14．（1）8N；（2）10N；（3）0.8×103kg/m3 【详解】解：（1）物块的重力 （2）物块在推拉力计的作用下静止在水中，此时受力平衡，即物块受到水的浮力 （3）根据阿基米德原理，物块的体积 物块的密度 答：（1）物块的重力为8N； （2）物块受到水的浮力为10N； （3）物块的密度为0.8×103kg/m3。 15．（1）；（2），5h；（3） 【详解】解：（1）航母总重力 因为漂浮，所以航母受到的浮力等于重力，即 （2）航母在匀速行驶，航母受到的牵引力等于阻力，即 航母行驶的时间 （3）一架舰载飞机的重力 每架舰载飞机与甲板的总接触面积 航母对甲板的压力 飞机静止在甲板上时对甲板的压强 答：（1）航母漂浮在海面上时，所受到的总浮力为6×108N； （2）航母以正常航行速度匀速从甲地直线开往乙地，行驶270km，航母的牵引力为3.6×108N，行驶的时间为5h； （3）一架舰载飞机静止在甲板上时对甲板的压强为1.03×105Pa。 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 $$