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．古时代就开始利用浮力了，据考古工作者发现，在距今7500年前的新石器时期，我国古代劳动人民就制造出了独木舟，如图所示，该独木舟外形可看成一个长方体，它长3m、宽50cm、高15cm，质量为50kg，g=10N/kg，。求： （1）当独木舟底部距离水面12cm时，底部受到的压强； （2）独木舟空载时受到的浮力； （3）独木舟能承载的最大货物的质量。    2．福船的出现为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。南京静海寺《郑和残碑》记载：“永乐三年，将领宫军乘架二千料海船并八橹船……。”经学术界考证，与北京天坛齐名的二千料海船就是福船。二千料海船满载时，二千料海船满载时，帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1200吨，福船载重量系数（载重量/满载排水量）0.65。（海水密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg） （1）船体某处离水面3m，该处受到海水的压强是多少？ （2）二千料海船满载时受到的浮力是多少？ （3）与空载时相比，“二千料海船”满载时排开海水的体积变化了多少？ 3．一个质量为80g的金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时，从杯中溢出了10g酒精。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg）则 （1）物体所受的浮力为多大； （2）该金属块的体积为多少； （3）如果把该金属块浸没到盛满水的烧杯中，此时金属块受到的浮力大小是多少？ 4．如图所示，足够高的薄壁圆柱形容器的底面积是200cm2，装有深度为20cm的水。现将高为10cm、底面积为80cm2的圆柱物体A轻轻放入水中（假设物体A在液体中始终保持竖直），待静止后A漂浮在水中，此时物体A有9cm浸在水面下；再向容器中加油（假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶），直到A刚好浸没。已知：水的密度为1g/cm3，油的密度为0.8g/cm3。求： （1）A漂浮在水中时，A物体的底部受到水的压强； （2）A物体的密度； （3）从加油开始到物体A刚好浸没的过程中，物体A克服自身A重力做的功。      5．如图所示，实心均匀正方体A放在水平地面上，边长为10cm，质量为0.6kg。底面积为200cm2的薄壁柱形容器内装有适量的水，放在水平地面上。求： （1）A对水平地面的压强； （2）若将物体A放入水中，静止后如图甲所示，水对容器底的压强变化量； （3）将另一正方体物块B放在木块A的上方，如图乙所示。静止后物体B有的体积露出水面，，求物块的密度。 6．在弹簧测力计下悬挂一金属零件，弹簧测力计的示数是17.4N。当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的溶液中时，弹簧测力计的示数是15.8N（g=10N/kg）。求： （1）金属零件受到的浮力； （2）金属零件的体积。 7．在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490g，浸没在水中时，排开了40g的水，此时盆中水深20cm。取g=10N/kg，通过计算回答： （1）水对盆底的压强是多少？ （2）王冠所受的浮力是多少？ （3）王冠最终沉在盆底时，受到的支持力是多少？ 8．如图所示，足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上，容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水，容器乙中盛有另一种液体。g取10N/kg，求： （1）求容器甲中水对容器底部的压强； （2）若水的质量为2kg，求容器甲中水的体积； （3）现往容器甲中加水，直至与容器乙中的液面等高，此时水对容器底部的压强增大了200Pa，求液体乙的密度。    9．如下图甲所示，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的长度为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时水深24cm，求： （1）物体上表面与液面相平时所受到水的浮力； （2）物体的重力。    10．小明有一个体积为120cm3的陶制品笔筒，小明将其放入装满水的水槽中，使它漂浮在水面，用量筒测得笔筒排开的水体积是180mL。然后将它浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中。（g＝10N/kg） （1）该笔筒漂浮在水面时，受到的浮力是多少？ （2）该笔筒的密度是多大？ （3）当笔筒浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？ 11．有些垂钓爱好者钓鱼时会使用一种自动钓鱼器，这个设备主要是由体积为的实心泡沫浮标和弹簧钩组成，鱼咬钩后弹簧钩能自动将鱼钩住。某次钓鱼中，先将该钓鱼器放入水中后等待，浮标与弹簧钩静止不动，其连接线处于松弛状态，且浮标有五分之四露出水面。待鱼上钩并稳定不动后（未触底），连接线被竖直拉直且浮标恰好完全浸没。忽略弹簧钩、鱼线、饵料的质量和体积。则：（） （1）求鱼上钩前等待时，浮标所受的浮力大小； （2）求该浮标的密度大小； （3）查得鱼的密度约为，则这条鱼的质量约为多少？ 12．如图，细线吊着一重为8N，边长为10cm的正方体木块，木块底面与水面刚接触；现将细线剪断，最终木块下落4cm漂浮。已知容器底面积为200cm2，求： （1）木块漂浮时，木块浸入水中的深度； （2）木块漂浮时，水对容器底增加的压强； （3）将漂浮的木块，下压8cm，则物体浸入水中的深度和水面上升的高度。 13．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。    14．如图所示，容器中装有水，放在水平桌面上，水中有一个木块被细线系着没于水中，已知水重200N，容器重为10N，容器与桌面的接触面积为1×10-2m2，水深为0.5m，木块的体积为4×10-3m3，木块的密度为0.6×10³kg/m³，g取10N/kg，水的密度为 1.0×10³kg/m³（不考虑容器壁的厚度），求： （1）水对容器底的压力； （2）绳子对木块的拉力； （3）当绳子断了，木块最终漂浮在水面上时，求容器对桌面的压强。    15．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？ 16．“奋斗者”号是我国自主研发建造的第一艘万米级深海潜水器，最大下潜深度可达10909m， 它在海水中依靠改变自身重力及所受浮力实现无动力上浮和下潜，它的外侧底部装配有质量为2×103kg的可抛弃压载铁。“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜，待海底科 研任务结束后，抛掉全部压载铁，匀速上浮至海面。下潜和上浮过程中所受阻力大小不变，方向与运动方向相反。已知“奋斗者”号携带可抛弃压载铁时的总质量为2×104kg海水的密度约为1.0×103kg/m3， 压载铁的密度约为8.0×103kg/m3，g=10N/kg。求 ： (1)“奋斗者”号下潜到10000m 深度时受到海水的压强； (2)可抛弃压载铁浸没在海水中时受到的浮力； (3)“奋斗者”号浸没在海水中匀速上浮时受到的浮力。 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）1200Pa；（2）500N；（3）175kg 【详解】解：（1）独木舟底部受到的压强为 （2）独木舟空载漂浮时受到的浮力等于独木舟的自重，即 （3）独木舟的体积为 当独木舟刚好浸没时，受到的浮力最大，此时独木舟排开水的体积等于独木舟的体积，则独木舟受到的最大浮力为 独木舟的最大总重力等于最大浮力，即 独木舟能承载的最大货物的重量为 货物的质量为 答：（1）当独木舟底部距离水面时，底部受到的压强为； （2）独木舟空载时受到的浮力为； （3）独木舟能承载的最大货物的质量为175kg。 2．（1）3×104Pa；（2）1.2×107N；（3）780m3 【详解】（1）船体某处离水面3m，该处受到海水的压强是 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa （2）二千料海船满载时，在水面上漂浮，受到的浮力为 F浮=G满载=m满载g=1200×103kg×10N/kg=1.2×107N （3）福船载重量系数为0.65，则空载时的质量为 空载时受到的浮力为 F浮1=G空 =m空g= 0.35m满载g =0.35×1200×103kg×10N/kg=4.2×106N 满载时与空载时受到的浮力之差为 ΔF浮=F浮−F浮1=1.2×107N−4.2×106N=7.8×106N 与空载时相比，“二千料海船”满载时排开海水的体积变化了 答：（1）船体某处离水面3米，该处受到海水的压强是3×104Pa； （2）二千料海船满载时受到的浮力是1.2×107N； （3）与空载时相比，“二千料海船”满载时排开海水的体积变化了780m3。 3．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由阿基米德原理可得，物体所受的浮力 （2）由得溢出酒精的体积 因为金属块完全浸没酒精中，所以金属块的体积 （3）该金属块浸没到盛满水的烧杯中时 此时金属块受到的浮力 答：（1）物体所受的浮力为； （2）该金属块的体积为； （3）此时金属块受到的浮力大小是。 4．（1）900Pa；（2）0.9×103kg/m3；（3）0.1728J 【详解】解：（1）A物体的底部受到水的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa （2）物体A排开水的体积 V排=SAh浸=80cm2×9cm=720cm3=7.2×10-4m3 物体A受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.2×10-4m3=7.2N 因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，物体A的重力 GA=F浮=7.2N 物体A的质量 物体A的密度为 （3）向容器中加油直到A刚好浸没时，排开水和排开油的体积之和，总体积 V排总=VA=SAhA=80cm2×10cm=800cm3=8×10-4m3 设此时物体A排开水的体积为V排′，因物体A受到的总浮力和自身的重力相等，所以 ρ水gV排′+ρ油g(V排总﹣V排′)=GA 1×103kg/m3×10N/kg×V排′+0.8×103kg/m3×10N/kg×(8×10﹣4m3﹣V排′)=7.2N V排′=4×10-4m3=400cm3 此时物体A浸入水中的深度 物体A排开水体积减少的量 ΔV排=V排﹣V排′=720cm3﹣400cm3=320cm3 则物体A排开水体积减少导致水面下降的高度 两种情况下液面的变化如图所示    所以，物体A上升的高度 h上=h浸﹣h浸′﹣h下=9cm﹣5cm﹣1.6cm=2.4cm=0.024m 从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中，物体A克服自身重力做功 W=GAh上=7.2N×0.024m=0.1728J 答：（1）A漂浮在水中时，A物体的底部受到水的压强为900Pa； （2）A物体的密度为0.9×103kg/m3； （3）从加油开始到物体A刚好浸没的过程中，物体A克服自身A重力做的功为0.1728J。 5．（1）；（2）300Pa；（3） 【详解】解：（1）实心均匀正方体的底面积为 A对水平地面的压力为 对水平地面的压强为 （2）图甲中，实心均匀正方体处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，所以，正方体受到的浮力为 水对容器底部压力的变化量为 水对容器底部压强的变化量为 （3）由 可得，正方体物块的体积为 因静止后物体B有的体积露出水面，所以，正方体A和B整体排开水的体积为 根据阿基米德原理可得，正方体和整体受到的浮力为 由正方体和整体漂浮可知，和的重力之和，B物体的重力为 B物体的质量为 B物体的密度为 答：（1）A对水平地面的压强为； （2）若将物体A放入水中，静止后如图甲所示，水对容器底的压强变化量为300Pa； （3）物块的密度为。 6．（1）1.6N；（2）2×10-4m3 【详解】解：（1）零件浸没在溶液中时受到的浮力 （2）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，由可得，金属零件的体积为 答：（1）金属零件受到的浮力为1.6N； （2）金属零件的体积为2×10-4m3。 7．（1）2×103Pa；（2）0.4N；（3）4.5N 【详解】解：（1）盆中水深 h=20cm=0.2m 水对盆底的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa （2）浸没在水中时，排开水的质量 m排=40g=0.04kg 浸没在水中时，排开水的重力 G排=m排g=0.04kg×10N/kg=0.4N 根据阿基米德原理得到王冠所受的浮力 F浮=G排=0.4N （3）王冠的质量 m物=490g=0.49kg 王冠的重力 G物=m物g=0.49kg×10N/kg=4.9N 因为皇冠最终沉底，根据力的平衡，受到的支持力 F=G物-F浮=4.9N-0.4N=4.5N 答：（1）水对盆底的压强是2×103Pa； （2）王冠所受的浮力是0.4N； （3）王冠最终沉在盆底时，受到的支持力是4.5N。 8．（1）800Pa；（2）2×10﹣3m3；（3）0.8×103kg/m3 【详解】解：（1）容器甲中水对容器底部的压强 p水＝ρgh＝1.0×105kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa （2）由可得容器中甲水的体积为 （3）当容器甲内加水至于容器乙相平时，设此时水深为h1，此时水对容器底部的压强 p1＝p水+△p＝800Pa+200Pa＝1000Pa 由p＝ρgh可得此时水的深度 由题知，原来容器甲，即 p乙＝p水＝800Pa 由p＝ρgh可得，液体乙的密度 ρ乙=p乙gh1=800Pa10N/kg×0.1m=0.8×103kg/m3 答：（1）容器甲中水对容器底部的压强为800Pa； （2）容器甲中水的体积为2×10﹣3m3； （3）液体乙的密度为0.8×103kg/m3。 9．（1）10N；（2）6N 【详解】（1）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 （2）当物体上表面与液面齐平时水深，此时弹簧的长度 由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力 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 答：（1）物体上表面与液面相平时所受到水的浮力为10N； （2）物体的重力为6N。 10．（1）1.8N；（2）1.5×103kg/m3；（3）0.48N 【详解】解：（1）笔筒漂浮在水面时，排开水的体积 V排=180mL=180cm3 受到的浮力 （2）笔筒漂浮，所受浮力等于其自身重力，故笔筒重力 笔筒的密度 （3）当笔筒浸没在盐水中时，排开盐水的体积和笔筒材料的体积相同，受到的浮力 此时所受浮力小于笔筒自身重力，所以笔筒在水底静止，容器底部对它的支持力 答：（1）该笔筒漂浮在水面时，受到的浮力是1.8N； （2）该笔筒的密度是1.5×103kg/m3； （3）当笔筒浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力为0.48N。 11．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）鱼上钩前，浮标有五分之四露出水面，则排开水的体积为，由阿基米德原理可知，浮标受到的浮力 （2）浮标漂浮，受到浮力和重力相等，则有，即 化简并代入数据 解得 （3）设鱼的质量和密度分别为m、，则鱼排开水的体积等于自身体积 鱼的重力又知浮标重力，鱼和浮标整体受到浮力和重力，处于静止状态，受力平衡，则有： 代入数据 解得鱼的质量为 答：（1）鱼上钩前等待时，浮标所受的浮力为； （2）该浮标的密度为； （3）这条鱼的质量约为。 12．（1）8cm；（2）400Pa；（3）7cm，1cm 【详解】解：（1）物块漂浮时，浮力等于重力，则 解得。 （2）水对容器底部的压力增加量即为物体的浮力，压力的增加量为 水对容器底增加的压强 （3）将漂浮的木块，下压8cm，则木块完全浸没，则液面上升的距离为 则物体浸入水中的深度为 答：（1）木块漂浮时，木块浸入水中的深度为8cm； （2）木块漂浮时，水对容器底增加的压强为400Pa； （3）物体浸入水中的深度和水面上升的高度分别为7cm，1cm。 13．（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。 14．（1）50N；（2）16N；（3） 【详解】解：（1）水对容器底的压强为 水对容器底的压力 （2）木块受到的浮力 木块的重力 绳子对木块的拉力 （3）当绳子断了，木块最终漂浮在水面上时，容器对桌面的压力 容器对桌面的压强 答：（1）水对容器底的压力为50N； （2）绳子对木块的拉力为16N； （3）当绳子断了，木块最终漂浮在水面上时，容器对桌面的压强为。 15．(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 16．(1)1.0×108Pa (2)2.5×103N (3)188750N 【详解】（1）当“奋斗者”号下潜到10000m深度时，受到的海水压强为 （2）压载铁的体积 压载铁全部浸没在水中受到的浮力 （3）“奋斗者”号的总重力为 压载铁的重力为 匀速下潜时   ① 抛掉压载铁，匀速上浮时   ② 匀速下潜和匀速上浮时浮力的关系   ③ 结合①②③解得 F浮2=188750N 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 $$