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2025年中考物理二轮复习题型强化提分专训(七)浮力综合计算
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.一个容器内装有密度为1.1×103kg/m3的盐水,盐水的深度为0.1m,把一个重力为1.8N体积为1.2×10-4m3的固体,放入到盐水中(如图所示)。(g=10N/kg)
(1)未放入固体前,容器中盐水对容器底的压强是多少?
(2)固体浸没在盐水中受到的浮力为多少?
(3)当固体沉入盐水中静止时,容器底对它的支持力为多少?
2.一个实心正方体,体积为1.2×10-3m3,重10N,用细绳吊着浸入盛水的容器中,有的体积露出水面(如图)。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)水对容器底部的压强;
(3)绳子的拉力;
(4)剪断绳子,物体静止后受到的浮力。(g取10N/kg)
3.有一口枯井可近似看作是一个深5m、内部横截面积为的圆柱体容器,此井中有一根密度为、长为4m、横截面积为的可近似看作圆柱体的圆木,为了将此圆木打捞上来,人们想了一个办法,即向枯井中注水,当枯井注满水后,圆木会露出水面,可以方便打捞上来。求:(水的密度为,g取10N/kg,不计水的损失)
(1)枯井中没有注水时,圆木对水平井底的压强;
(2)向井中加100kg水时,圆木受到井底的支持力;
(3)枯井注满水时,若圆木仍然竖直,圆木露出水面的长度。
4.如图所示,在一个装满水的容器中,轻质弹簧的一端连着小球,另一端固定在容器底部。已知小球的体积为500cm3,小球静止时受到弹簧对它向下的拉力,拉力大小为2N。g取10N/kg,则:
(1)此时小球所受的浮力为多少?
(2)该小球的重力?
(3) 该小球的密度为多少?
5.一底面积为300cm2的柱形薄壁容器内装有足够深的水,一个边长为10cm的正方体物块A漂浮在水面上,有体积露出水面,如图甲所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。
(1)物块A的重力是多少?
(2)另有一长方体物块B,如图乙所示。把B单独放在物块A上表面中心位置,A和B一起漂浮在水面上,此时水面相对容器上升了1cm(图未画出),请通过计算说明物块B有没有部分体积浸入水中?物块B的重力又是多少?
6.如图甲所示,是一种自制测定水箱内水深度的装置.电源电压恒为6V,电压表量程为,电流表量程为,电流表、电压表均为理想电表,是定值电阻(阻值未知),定值电阻为,R是压力传感器,其位置固定不动,其电阻随压力变化的关系图像如图乙所示.杠杆可绕点转动,端悬挂一重为30N的圆柱体,的底面积为、高为50cm、下表面距容器底的距离为6cm,杠杆端始终压在传感器上。(已知杠杆长为,长为20cm,杆重忽略不计,杠杆始终静止在水平位置,,取)求:
(1)圆柱体的密度;
(2)若水箱中无水,且同时闭合开关,此时电流表示数为2A,则定值电阻的阻值;
(3)若闭合开关,断开开关,此时电压表示数为1V,则水箱中水的深度.
7.在学习了浮力的知识后,小刚设计了如图所示的装置来测物块的密度。已知平底溢水杯的底面积为50cm2,装满水时总重力为4.8N。物块这时位于水面上方,甲弹簧测力计的示数为4N,挂着空接水桶的乙弹簧测力计的示数为5N。小刚调节横杆向下移动,使物块浸没在水中(不接触容器壁和器底),当溢水杯中的水不再溢出时,乙的示数变为7N,求:(g取10N/kg)
(1)物块浸没在水中时所受的浮力;
(2)物块的体积;
(3)物块的密度;
(4)物块浸没在水中时,溢水杯对铁架台(水平放置)的压强。
8.如图甲所示,瓶子底面积为25cm²,瓶中水的深度为8cm;将该瓶倒过来置于水槽中,瓶子恰能竖直漂浮在水面上,此时瓶中水面与瓶外水面高度差为2cm;瓶子厚度和瓶内空气质量忽略不计。请计算:
(1)图乙中瓶子受到的浮力。
(2)图甲中瓶子的自重及其对桌面的压强。
9.如图所示,一个边长为的实心均质正方体物块A,放在一个静置于水平地面上且底面积为的圆柱形薄壁盛水容器中,然后将长方体物块B轻放在物块A上,静止后物块A恰好浸没在水中(未触底)。已知物块B重、底面积为,求:
(1)物块B对物块A的压强;
(2)物块A的密度;
(3)将物块B从物块A上取走,当物块A重新静止时,水对容器底部的压强变化量。
10.如题甲图所示,用弹簧测力计竖直拉着一长方体实心物体,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,所受弹簧测力计的示数F随物块下降高度h的变化关系如题乙图所示,(g=10N/kg,水的密度为:1.0×103kg/m3)求:
(1)物块的重力;
(2)物块受到的最大浮力;
(3)物体的密度。
11.图A是一艘依靠太阳能驱动的船,其排水量是60t,船的表面安装有太阳能电池板,接收的太阳能用来驱动船前进。在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图B甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图B乙所示,求:(g取10N/kg,)
(1)该船所受浮力是多少;
(2)该船漂浮在水面时,船舱某处距水面1.5m,水对该处产生的压强;
(3)船在航行过程中,第50~70s内牵引力做的功及功率。
12.如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,已知烧杯的底面积为,该过程中弹簧测力计示数F随圆柱体上升高度h的关系如图所示。(g取10N/kg)求:
(1)该圆柱体受到的最大浮力为多大?
(2)圆柱体的体积多大?
(3)圆柱体的密度多大?
13.如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号,它比航母还要大,当船停在港口,船的总质量为4.0×104t时(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)船受到的浮力;
(2)水深10m处船体受到水的压强。
14.如图甲,水平桌面上的容器(厚度不计)底部固定一轻质弹簧(质量和受到的浮力均不计),弹簧上端连有正方体铁块A,铁块A上表面中心与不吸水的正方体木块B下表面中心用长为0.1m的轻质细绳拴接(细绳质量不计,长度不可伸长),A、B处于静止状态。已知铁块A和木块B的边长均为0.1m,,,容器底面积0.1m2,质量1kg,弹簧的弹力每变化1N,弹簧的形变量改变1mm。,g取10N/g)求:
(1)图甲中,容器对水平桌面的压强;
(2)向容器中缓慢注水,直到细绳恰好伸直(细绳不受力),如图乙所示,弹簧对铁块A的支持力是多大?
(3)细绳恰好伸直后继续向容器内缓慢注水,直到木块刚好全部被水浸没。水面又升高了多少?
15.如图甲所示,用弹簧秤悬挂一物体,保持静止;当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示。(g=10N/kg)求:
(1)物体的质量m;
(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮;
(3)物体浸没时排开水的体积V和物体的密度ρ;
(4)若用细线悬挂一个体积不变的木球(ρ木=0.5g/cm3)使二者悬浮,如图丙所示,则木球的体积至少多大?
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理二轮复习题型强化提分专训(七)浮力综合计算》参考答案
1.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)容器中盐水对容器底的压强是
(2)固体浸没在盐水中受到的浮力为
(3)容器底对它的支持力为
答:(1)未放入固体前,容器中盐水对容器底的压强是;
(2)固体浸没在盐水中受到的浮力为;
(3)当固体沉入在盐水中静止时,容器底对它的支持力为。
2.(1)8N
(2)3×103Pa
(3)2N
(4)10N
【详解】(1)由题意可得此时正方体排开水的体积为
此时物体所受的浮力为
(2)水对容器底部的压强为
(3)物体在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和绳子对其的拉力,则绳子的拉力为
(4)当物体全部浸没水中时所受浮力为
当物体全部浸没水中时所受浮力大于其重力,则剪断绳子后物体会漂浮在水面,所以物体静止后受到的浮力等于它的重力为10N。
3.(1);(2)240N;(3)1.2m
【详解】解:(1)圆木的重力为
根据可得,枯井中没有注水时,圆木对水平井底的压强为
(2)向井中加100kg水时,水的体积为
水高为
根据阿基米德原理可得,圆木受到的浮力为
圆木受到井底的支持力为
(3)且,所以注满水后,圆木漂浮,根据物体的浮沉条件可得,此时圆木受到的浮力为
此时圆木排开水的体积为
圆木浸入水中的深度为
圆木露出水面的长度为
答:(1)枯井中没有注水时,圆木对水平井底的压强为;
(2)向井中加100kg水时,圆木受到井底的支持力为240N;
(3)枯井注满水时,若圆木仍然竖直,圆木露出水面的长度为1.2m。
4.(1)5N;(2)3N;(3)0.6103kg/m3
【详解】解:(1)根据题意可知,浸没在水中时,有
则小球受到的浮力为
(2)小球受到竖直向下的重力和弹簧向下的拉力、竖直向上的浮力,因为小球静止,所以,则小球的重力为
(3)根据题意可知,小球的质量为
该小球的密度为
答:(1)小球所受的浮力为5N;
(2)该小球的重力为3N;
(3) 该小球的密度为0.6103kg/m3。
5.(1)6N;(2)没有部分体积浸入水中,3N
【详解】解:(1)由题意可知,物块A是一个边长为10cm的正方体,则物块A的体积是
物块A的体积是,有体积露出水面,那么有体积浸没在水中,物块A排开水的体积是
物块A排开水的体积是。
从甲图可以看到,物块A漂浮在水中,根据阿基米德原理可知,物块A受到的浮力大小是
物块A受到的浮力大小是6N,根据物体的浮沉条件可知,物块A漂浮在水中,物块A受到的重力大小等于其浮力大小,那么
物块A受到的重力大小是6N。
(2)由题意可知,此时水面相对容器上升了1cm,柱形薄壁容器底面积为300cm2,则物块A排开水的体积增加量是
物块A排开水的体积增加量是;由(1)解析可知,物块A的体积是,物块A排开水的体积是,则物块A在水外的体积是
由于物块A排开水的体积增加量是,那么物块A在水外还剩的体积是
物块A在水外还剩的体积是,那么物块A没有完全浸没在水中,B单独放在物块A上表面中心位置,物块B没有部分体积浸入水中。
由以上计算可知,物块B没有部分浸入水中,则物块B自身的重力大小加上物块A的重力大小之和,等于这情况下物块A受到的浮力大小,由(1)解析可知,物块A受到的重力大小等于没有放物块B时的浮力大小,那么增加的浮力大小等于物块B的重力大小,即
物块B的重力大小是3N。
答:(1)物块A的重力是6N;
(2)物块B没有部分体积浸入水中,物块B的重力是3N。
6.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据可得,圆柱体的密度
(2)水箱中无水时,杠杆A端受到的拉力等于圆柱体的重力,根据杠杆的平衡条件可得
即
解得杠杆端受到的压力
由力的相互性可知,受到的压力
由图乙可知,此时的阻值为,由电路图可知,同时闭合开关时,短路,与并联,电流表测干路中的电流,因为并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,即
则通过的电流
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过的电流
由欧姆定律得,的阻值
(3)根据图乙可得,与的函数关系式
①
由电路图可知,闭合开关,断开开关时,断路,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,此时电压表示数为1V,即
根据串联电路的电压特点可得,两端的电压
根据串联电路的分压原理可得,此时的阻值
将代入①式可得,此时受到的压力
即杠杆端受到的压力
根据杠杆的平衡条件可得
即
解得杠杆端受到的拉力
则受到的拉力
此时受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,
由力的平衡条件可得,受到的浮力
,排开水的体积
,浸入水中的深度
,
则水箱中水的深度
.
7.(1)2N;(2)2×10﹣4m3;(3)2×103kg/m3;(4)960Pa
【详解】解:(1)根据阿基米德原理可知物体浸没在水中时物块所受的浮力为
F浮=G排=7N﹣5N=2N
(2)物体浸没时,排开水的体积等于物体的体积,由F浮=ρ水gV排可得物体的体积
(3)由G=mg可得物体的质量
物体的密度
(4)物块浸没在水中时,溢水杯对铁架台(水平放置)的压力的大小等于容器的重力、水的重力和物体受到的浮力对水的反作用力之和,物体受到的浮力等于物体排开水的重力,所以水的重力和物体受到的浮力之和不变,则物块浸没在水中时,溢水杯对铁架台(水平放置)的压力不变,始终等于装满水时总重力4.8N,物块浸没在水中时,溢水杯对铁架台(水平放置)的压强
答:(1)物体浸没在水中时,物块所受的浮力为2N;
(2)物体的体积为2×10-4m3;
(3)物体的密度为2×103kg/m3;
(4)物块浸没在水中时,溢水杯对铁架台(水平放置)的压强为960Pa。
8.(1)2.5N;(2)0.5N ,1000Pa
【详解】(1)图乙中瓶子受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×25×10-4m2×(0.08m+0.02m)=2.5N
(2)图甲中水的自重
G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×25×10-4m2×0.08m=2N
图甲中瓶子的自重
G瓶=F浮-G水=2.5N-2N=0.5N
图甲中瓶子对桌面的压强
答:(1)图乙中瓶子受到的浮力为2.5N;
(2)图甲中瓶子的自重为0.5N,瓶子对桌面的压强为1000Pa。
9.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)物块B对物块A的压强
(2)把AB看作一个整体,此时漂浮,浮力等于总重力,此时的浮力为
所以A的重力为
A的密度为
(3)将物块B从物块A上取走,当物块A重新静止时,仍处于漂浮状态,减小的浮力等于B的重力,所以排开水的体积变化量为
水面高度变化量为
水对容器底部的压强变化量为
答:(1)物块B对物块A的压强为;
(2)物块A的密度为;
(3)将物块B从物块A上取走,当物块A重新静止时,水对容器底部的压强变化量为。
10.(1)10N;(2)6N;(3)1.67×103kg/m3
【详解】(1)物体未接触液面时,弹簧测力计示数为物体的重力不变,由图象可知:物体的重力G=10N
(2)当物体浸没时浮力最大,此时由图象可知,弹簧测力计最小示数为F=4N,物块受到的最大浮力
F浮=G-F=10N-4N=6N
(3)当物体浸没时V物=V排,根据阿基米德原理
F浮=ρgV排V
可得
物体的质量
物体的密度
答:(1)物块的重力为10N;
(2)物块受到的最大浮力为6N;
(3)物体的密度为1.67×103kg/m3。
11.(1)6 ×105N;
(2)1.5×104Pa;
(3)8×105J,4×104W
【详解】(1)由阿基米德原理可知,该船受到的浮力
(2)水对该处产生的压强
(3)由v−t图象可知,船在50~70s内做匀速直线运动,速度v=0.5m/s,行驶时间
t=70s-50s=20s
由可得,船行驶的距离
s=vt=0.5m/s×20s=10m
由图甲可知,在第50s~70s内,船的牵引力F=8×104N,则牵引力做的功
W=Fs=8×104N×10m=8×105J
牵引力做功功率
12.(1)4N;(2)4×10-4m3;(3)2.5×103kg/m3
【详解】解:(1)由图象可知,圆柱体的重力G=10N,圆柱体浸没在水中弹簧测力计示数为6N,则圆柱体受到的最大浮力为
F浮=G-F=10N-6N=4N
(2)圆柱体的体积
(3)圆柱体密度
答:(1)该圆柱体受到的最大浮力为4N;
(2)圆柱体的体积为4×10-4m3;
(3)圆柱体的密度为2.5×103kg/m3。
13.(1)4.0×108N;(2)105Pa
【详解】解:(1)船漂浮在水面,所受的浮力等于其等于重力,所以
F浮=G=mg=4.0×104×103kg×10N/kg=4.0×108N
(2)水深10m处,船受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa
答:(1)船受到的浮力为4.0×108N;
(2)水深10m处船受到水的压强为105Pa。
14.(1);(2)70N;(3)
【详解】(1)图甲中,容器、铁块、木块的总重力
容器对水平面的压强
(2)图乙中,铁块A所受的浮力
此时细绳恰好伸直且不受力,那么弹簧对铁块A的支持力
(3)再次注水前,木块B处于漂浮状态,据阿基米德原理有
所以木块B排开水的体积
则木块B被浸的高度
再次注水,直到木块刚好全部被水浸没,此时
F弹变=F浮增=F浮B'-GB=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3-0.5kg×10N/kg=5N
弹簧弹力减少了5N,弹簧的压缩量减少了0.005m,即
∆h2=0.005m
水面又升高的高度
∆h总=∆h1+∆h2=0.05m+0.005m=0.055m
答:(1)容器对水平桌面的压强为950Pa;
(2)弹簧对铁块A的支持力是70N;
(3)水面又升高了0.055m.
15.(1)0.6kg;(2)2N;(3)2×10-4m3;3×103kg/m3;(4)8×10-4m3
【详解】解:(1)由图甲可知,物体静止时,弹簧测力计示数等于物体重力,即
G=F=6N
根据G=mg可得,物体的质量为
(2)由乙图可知,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为4N,所以当物体浸没在水中时,受到的浮力为
F浮=G-F示=6N-4N=2N
(3)因为物体浸没在水中,所以物体的体积等于物体排开液体的体积,根据F浮=ρ水gV排可得,物体的体积为
又因为物体的质量为0.6kg,所以物体的密度为
(4)若整体悬浮,物体所受的拉力至少为F拉=4N,由于木球浸没时,V木=V木排,可得
F拉=F木浮-G木=ρ水gV木-ρ木gV木
所以木球的体积至少为
答:(1)物体的质量为0.6kg;
(2)物体浸没在水中受到的浮力为2N;
(3)物体浸没时排开水的体积为2×10-4m3,物体的密度为3×103kg/m3;
(4)则木球的体积至少为8×10-4m3。
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