内容正文:
2025年中考物理压轴题训练浮力计算题
一、计算题
1.如图,一个小石块用弹簧测力计和细线悬挂起来,浸没在装满水的溢杯中,此时弹簧测力计的示数为1.2N,经测量溢出了0.5N的水。此时小石块受到的浮力是多少?
2.如图所示,弹簧测力计下悬挂重为16N的物体,物体的体积为600cm3。拉着弹簧测力计把物体静止浸没在水中,水的密度为1×103kg/m3,取g=10N/kg。求:
(1)物体受到水的浮力;
(2)当物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数。
3.如图所示,一体积为密度为的正方体木块,用细绳栓着置于水中。已知水的密度为,g取10N/kg。求:
(1)此时木块所受的浮力。
(2)细绳的拉力。
(3)剪断细绳后,木块静止时排开水的体积。
4.如图所示,边长为10cm的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m3 , 静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求:
(1)木块的质量;
(2)木块在水中所受浮力的大小;
(3)木块浸在水中的体积;
(4)水对木块下底面的压强.(取g=10N/kg)
5.排水量1000t的轮船,在河水中满载航行,轮船受到浮力为多少N?在海水中满载行驶,排开海水的体积为多少m3(河水的密度为1.0×103kg/m3,海水密度约为1.03×103kg/m3)?
6.如图所示,底面积为40cm2的薄壁圆柱形容器(重力忽略不计)放在水平桌面上,内装某种液体,深度为30cm,测得容器底部所受到的液体压强为2400Pa,g取10N/kg。
(1)求该液体的密度;
(2)若将1.58kg铁块放入容器内液体中,铁块浸没且无液体溢出,则现在容器底部受到的液体压强是多少?(ρ铁=7.9×103kg/m3)
7.当温度为20oC时,空气密度为1.2kg/m3,此时放飞一只体积大约为0.02m3孔明灯,(忽略孔明灯升空过程中外界空气密度的变化),这只孔明灯受到空气的浮力是多大?
8.如图所示,一个质量为800g、棱长为10cm的正方体木块静止在水面上,静止时露出水面的高度为2cm,已知。求:
(1)在图中画出物体A所受的浮力示意图;
(2)物体A下表面所受水的压强;
(3)物体A受到的浮力。
9.如图所示是一小朋友在玩“水上漫步球”的情景。游玩者在球中玩耍时,球始终浮在水面上。已知塑料球的质量20kg,游玩者的质量为40kg(g取),求:
(1)塑料球在水中所受的浮力是多少?
(2)塑料球排开水的重力是多少?
10.两栖步兵战车如图所示,战车质量为22t,履带着地总面积为4m2。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(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?
11.如图所示,放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水,细绳的一端固定在柱形容器的底部,另一端系在质量为200g的木块的下面,使木块浸没在水中。已知容器内底面积为,当木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为1N,此时容器中水的深度为20cm。取,水的密度为,求:
(1)木块受到的浮力大小;
(2)水对容器底部的压力大小F;
(3)木块的密度。
12.水平桌面上有一边长为0.1m、质量为7.9kg的正方体金属块A和一平底柱形容器。现将金属块A放入容器中(金属块A与容器底没有紧密贴合),并向容器内加水至8cm深时,金属块A仍沉在容器底部,如图所示。(水的密度为1.0×103kg/m3)求:
(1)金属块A的密度;
(2)金属块A对水平桌面的压强;
(3)容器内水深8cm时,水对容器底的压强;
(4)容器内水深8cm时,金属块A对容器底的压力。
13.某同学想测量某种液体的密度,设计了如图所示的实验,已知正方体木块的重力为8N,体积为,当木块静止时弹簧测力计的示数为4N,求:
(1)木块浸没时受到的浮力;
(2)液体的密度;
(3)剪断细绳后,木块稳定时木块底部所受液体压强。
14.苏通大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。求:
(1)求构件所受的最大浮力;
(2)求构件的密度。
15.如图所示是我国海军配备的某战略核潜艇,它潜入海水下时的排水量是。(取,海水的密度约为),求:
(1)该核潜艇潜入海水下时,水对潜艇顶部的压强为,则潜艇顶部面积为的舱门受到海水的压力是多少?
(2)该核潜艇潜入海水下时,受到的浮力是多少?此时排开海水的体积是多少?
16.如图所示为一种防溺水手环,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的气体迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中体积不能超过人体总体积的。若某学生质量为52kg、平均密度为,水的密度为,忽略手环体积和自重,求:
(1)若该学生体积浸入水中,他此时受到的浮力大小;
(2)为确保该学生安全,气囊充满气时的最小体积。
17.把一块重为G=3.4N的矿石,挂在弹簧测力计上,并把他浸没在水中.静止时弹簧测力计的示数为F=2.9N,g取10N/kg.求:
(1)矿石浸没在水中时受到的浮力;
(2)矿石的体积.
18.如图所示,一体积为80cm3的木块,用一质量和体积不计的细线系着浸没在水中处于静止。(ρ木=0.45g/cm3)求:
(1)木块的重力为多少?
(2)木块浸没在水中时的浮力?
(3)细线对木块的拉力?
(4)细线剪断后,木块静止时露出水中的体积?
19.如图所示,有一密度为、高为、底面积为的柱形圆木,竖直放置在一足够大的水平的水池底(圆木不与水池底部密合)。
求:(1)圆木的重力;
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时,圆木对水池底的压强;
(3)当圆木对水池底部的压力刚好为0N时,注入池内的水的深度
20.学完“浮力”知识后,小明同学进行了如下相关实践活动:
(1)他选取一质量为900g、体积为长方体,让它漂浮在水面上,如图甲所示,接着他又取来规格和材料相同的合金螺母若干,如图乙,用弹簧测力计测得一只螺母的重力为0.6N,再用弹簧测力计提着螺母放入水中,如图丙,弹簧测力计静止时的示数为0.4N,求每只螺母的体积;
(2)将螺母逐个放置在漂浮的木块上,要使木块和螺母整体不会沉入水中,求木块上最多能放几个螺母。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理压轴题训练浮力计算题》参考答案
1.0.5N
【详解】由阿基米德原理知道
F浮=G排 =0.5N
答:小石块受到的浮力是0.5N。
2.(1)6N;(2)10N
【详解】解:(1)由阿基米德原理,浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg×10N/kg×600×10-6m3=6N
(2)由力的平衡条件,弹簧测力计的示数
F=G-F浮=16N-6N=10N
答:(1)物体受到水的浮力6N;
(2)当物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数10N。
3.(1)104N;(2)2×103N;(3)0.8m3
【详解】(1)此时木块所受到的浮力
(2)木块的质量
木块的重力
细绳的拉力
(3)因为ρ木<ρ水 ,剪断细绳后,木块静止时将漂浮在水面上,木块受到的浮力
木块静止时排开水的体积
答:(1)此时木块所受的浮力为;
(2)细绳的拉力为;
(3)剪断细绳后,木块静止时排开水的体积为。
4.(1)0.6kg(2)6N(3)6×10-4m3(4)600Pa
【详解】(1).木块体积
利用 ,得
答:木块的质量0.6kg.
(2).由题干可以知道物体处于漂浮状态,物体处于平衡状态,则
答:木块在水中所受浮力的大小为6N.
(3).由
则
答:木块浸在水中的体积6×10-4m3.
(4).深度
则利用压强公式
答:水对木块下底面的压强600Pa.
5.1.0×107N,971m3
【详解】解:满载时船及所装货物共重
G排=m排g=1000×103kg×10N/kg=1×107N
在河水中满载航行,轮船漂浮,满载时受到的浮力
F浮1=G排=1×107N
在海水中满载行驶,轮船漂浮,满载时受到的浮力
F浮2=G排=1×107N
排开海水的体积为
≈971m3
答:在河水中满载航行,轮船受到浮力为1×107N,在海水中满载行驶,排开海水的体积为971m3。
6.(1)0.8×103kg/m3;(2)2.8×103Pa
【详解】解:(1)液体的密度
铁块的体积
排开液体的体积等于铁块的体积
V排=V铁=2×10﹣4m3
液体升高的高度
现在容器底部受到的液体压强是
p'=ρ液g(h+∆h)=0.8×103kg/m3×10N/kg×(0.3m+0.05m)=2.8×103Pa
答:(1)液体的密度为0.8×103kg/m3;
(2)现在容器底部受到的液体压强是2.8×103Pa。
7.0.24N
【详解】解:孔明灯排开空气的体积
V排=V灯=0.02m3
孔明灯在空气中受到的浮力
F浮=ρ气gV排=1.2kg/m3×10N/kg×0.02m3=0.24N
答:这只孔明灯受到空气的浮力是0.24N。
8.(1) ;(2)800Pa;(3)8N
【详解】解:(1)正方体木块静止在水面上,所受的浮力方向竖直向上,浮力的作用点在物体的重心,如图所示:
(2)图甲物体A下表面所处的深度
物体A下表面受到水的压强
;
(3)正方体木块静止在水面上,处于漂浮状态,则木块受到的浮力
答:(1)物体A所受的浮力示意图:
物体A下表面所受水的压强为800Pa;
物体A受到的浮力为8N。
9.(1)600N;(2)600N
【详解】解:(1)人和球的总质量
人和球的总重力
因为塑料球漂浮在水面上,所以
(2)由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体所受到的重力,即
答:(1)塑料球在水中所受的浮力是600N。
(2)塑料球排开水的重力是600N。
10.(1)5.5×104Pa;(2)2.3×105N
【详解】解:(1)该战车在陆地时,对水平地面的压力
对水平地面的压强
(2)战车受到水的浮力
答:(1)该战车对水平地面的压强为5.5×104Pa;
(2)战车受到水的浮力为2.3×105N。
11.(1)3N;(2)16N;(3)0.67×103kg/m3
【详解】解:(1)木块浸没在水中,此时木块受竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力,处于平衡状态,物体受到的浮力
(2)水对容器底部的压强大小
水对容器底部的压力大小
(3)由阿基米德原理可得
木块的密度
答:(1)木块受到的浮力为3N;
(2)水对容器底部的压力为16N;
(3)木块的密度为0.67×103kg/m3。
12.(1)7.9×103kg/m3;(2)7.9×103Pa;(3)800Pa;(4)71N
【详解】解:(1)金属块的体积
V=L3=(0.1m)3=1×10﹣3m3
物体的密度
(2)金属块对水平桌面的压力大小为
F=G=mg=7.9kg×10N/kg=79N
受力面积
S=L2=(0.1m)2=1×10﹣2m2
金属块对容器底的压强
(3)容器内水深
h=8cm=0.08m
水对容器底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
(4)容器内水深8cm时,金属块排开水的体积
V排=L2h=(0.1m)2×0.08m=8×10﹣4m3
金属块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N
金属块受到竖直向下的重力及竖直向上的浮力和支持力的作用,由力的平衡
F支=G﹣F浮=79N﹣8N=71N
根据力的相互性,此时金属块对容器底部的压力
F压=71N
答:(1)金属块A的密度为7.9×103kg/m3;
(2)金属块A对水平桌面的压强为7.9×103Pa;
(3)容器内水深8cm时,水对容器底的压强为800Pa;
(4)容器内水深8cm时,金属块A对容器底的压力为71N。
13.(1)12N;(2);(3)800Pa
【详解】解:(1)木块浸没在液体中时受到竖直向下的重力、绳子的拉力和竖直向上的浮力作用处于平衡状态,由木块受到的合力为零可得
(2)木块排开液体的体积
根据
可得,液体的密度为
(3)由重力的计算公式可得,木块的质量为
根据密度的计算公式可得,木块的密度为
由上述计算可得
由此可知,剪断细绳后,木块稳定时处于漂浮状态,受到的浮力为
根据
可得,木块下底面受到的压力
由体积的计算公式可得,木块的边长为
根据面积的计算公式可得,木块的底面积为
由压强的计算公式可得,木块稳定时木块底部所受液体压强为
答:(1)木块浸没时受到的浮力为12N;
(2)液体的密度为;
(3)剪断细绳后,木块稳定时木块底部所受液体压强为800Pa。
14.(1)8×104N;(2)2.5×103kg/m3
【详解】解:(1)由图可知,构件在沉入过程中,浸没前排开水的体积逐渐变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,此时构件受到的浮力最大。从乙图中可以看出,当构件刚浸没时浸入深度为2 m,则正方体构件的边长为2 m,构件的体积V=8 m3,构件完全淹没时
则构件所受的最大浮力
(2)由图乙可知,浸没时刚绳的拉力F2=1.2×105 N;对构件进行受力分析可知,物体受到的浮力等于其重力与钢绳的拉力之差,即
根据、和可得
即
解得构件的密度:ρ=2.5×103 kg/m3。
答:(1)构件所受的最大浮力是8×104N;
(2)构件的密度是2.5×103kg/m3。
15.(1);(2),
【详解】解:(1)已知水对潜艇顶部的压强为,由可得,潜艇顶部面积为的舱门受到海水的压力
(2)水下排水量
由阿基米德原理得,潜艇水下潜航时,受到的浮力
由可得,此时排开海水的体积
答:(1)舱门受到海水的压力是;
(2)该核潜艇潜入海水下时,受到的浮力是,此时排开海水的体积是。
16.(1)400N;(2)0.012m3
【详解】解(1)某学生的体积
该学生受到的浮力大小
(2)人漂浮时,受到的浮力为
由得此时排开水的体积为
气囊最小体积为
答:(1)他此时受到的浮力大小是400N;
(2)气囊充满气时的最小体积是0.012m3。
17.(1)0.5N;(2)5×10-5m3.
【详解】(1).已知G=3.4N,F示=2.9N,根据称重法测量浮力的原理得,矿石浸没在水中时受到的浮力为;
F浮=G-F示=3.4N-2.9N=0.5N;
(2).浸没时矿石排开水的体积等于矿石的体积,由F浮=ρ水V排g,可得矿石的体积为:
.
答:(1).矿石浸没在水中时受到的浮力为0.5N;
(2).矿石的体积为5×10-5m3.
18.(1)0.36N;(2)0.8N;(3)0.44N;(4)44cm3
【详解】解:(1)木块的质量
m木=ρ木V木=0.45g/cm3×80cm3=36g=0.036kg
则木块的重力
G木=m木g=0.036kg×10N/kg=0.36N
(2)木块浸没在水中时排开水的体积
V排=V木=80cm3=8×10-5m3
此时木块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N
(3)图中,木块受到重力、绳子的拉力和浮力,由力的平衡可知木块的重力加上细线的拉力等于木块受到的浮力,即
G+F拉=F浮
则细线对木块的拉力
F拉=F浮-G木=0.8N-0.36N=0.44N
(4)因为木块密度小于水的密度,所以剪断细线,待木块静止后处于漂浮状态,此时木块受到的浮力
F浮′=G木=0.36N
由F浮=ρ水gV排得木块漂浮时排开水的体积
则露出水中的体积
V露=V木-V排′=8×10-5m3-3.6×10-5m3=4.4×10-5m3=44cm3
答:(1)木块的重力为0.36N;
(2)木块浸没在水中时的浮力为0.8N;
(3)细线对木块的拉力为0.44N;
(4)细线剪断后,木块静止时露出水中的体积为44cm3。
19.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)根据和可得圆木的重力
(2)向池内注水深时,圆木受到的浮力
/
向池内注水1m深时,圆木对池底的压力
向池内注水1m深时,圆木对池底的压强
.
(3)设圆木刚好漂浮时,圆木对水池底部的压力刚好为0N时,浸入水中的深度为,由
得
答:(1)圆木的重力为。
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达时,圆木对水池底的压强。
(3)当圆木对水池底部的压力刚好为时,注入池内的水的深度为。
20.(1);(2)7
【详解】解:(1)由题意可知螺母受到的浮力
螺母是浸没在水中的,所以
(2)木块完全浸没时受到的浮力
木块的重力为
要使木块和螺母整体不会沉入水中,则木块和螺母总共受到的浮力应大于木块和螺母总共受到的重力。即
设最多放置螺母的个数为n,根据题意有
解得
所以最多放置螺母的个数为7个。
答:(1)每只螺母的体积为;
(2)最多放置螺母的个数为7个。
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