2025年中考物理一轮复习专题 压强、浮力计算

2025年中考物理一轮复习专题压强、浮力计算 一、计算题 1．为防止溺水事故的发生，研究人员研发出了如图所示的救生手环，并在游泳池进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下5m处（未接触湖底），打开手环开关，手环瞬间弹出一个体积为的气囊，随后气囊将他带出水面。已知研究员的质量为63kg，密度是，不计手环的质量和体积。（，）求： （1）研究员的体积； （2）气囊完全打开瞬间，研究员与气囊受到的总浮力； （3）为确保安全人浸入水中的体积不能超过总体积的五分之四，人漂浮时，气囊体积至少多大，才能确保研究人员的安全？ 2．老师为了给同学们演示声音可以在液体中传播，把一个计时器（如图）用密封袋包裹起来，放在水中，松手后密封袋很快就浮了起来，为了使实验更加具有说服力，该老师想让包裹计时器的密封袋能够悬浮在水中，已知装入计时器的密封袋总重为95g，装入计时器的密封袋总体积为140cm2； （1）不考虑液体压强对总体积的影响，装入计时器的密封袋浸没在水中时所受的浮力是多少？ （2）为了让装入计时器的密封袋能在水中悬浮，需要增加多少克配重？（配重放在密封袋内的空隙里，不影响总体积） （3）如果考虑到把装入计时器的密封袋放在水中时会受到水的压强的影响，请分析按照第（2）题结果增加配重后是否真的能悬浮？请说明理由。 3．如图所示，将长方体物块A完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为10 N，若物块上、下表面所受水的压力分别为18 N和23 N。 （1）则物块A的质量是多少？ （2）A的体积是多少？（g=10 N/kg） 4．关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图甲所示是我们自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数：体积，质量，最大下潜深度。（不考虑海水密度变化，密度取）求： （1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强。 （2）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时露出海面的体积。 （3）当潜航器漂浮在海面时，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示，图中。求时刻起重装置对潜航器的拉力。（不考虑水的阻力） 5．如图所示是三峡水库大坝，水库大坝高185 m．（g取10 N/kg） （1）工程师为什么要把拦河大坝设计成下宽上窄的形状？ （2）当水库水位为175 m时，坝底受的压强是多大？ （3）距水底125 m处有一条鱼在嬉戏，该鱼受到水的压强有多大？ 6．如图所示，一艘货轮在码头卸砂铁矿装车．当卸下的砂铁矿并装上汽车后，货轮排开水的体积减少了若汽车的车轮与地面接触的总面积为，问： 卸下的砂铁矿重力大小． 砂铁矿的密度． 砂铁矿装上汽车后对地面的压强增大了多少？ 7．如图甲所示，水平地面上有一底面积为300cm2、不计质量的薄壁柱形容器。容器中放有一个用细线与容器底部相连的小木块，质量为700g，不计细线的质量和体积。如图乙所示，往容器中缓慢加水,直至木块完全没入水中，木块所受的浮力F浮与时间t的关系图象如图丙所示。求： （1）木块浸没在水中时绳子受到的拉力； （2）木块的密度； （3）若剪断绳子，木块静止后水对容器底部压强的变化量。 8．将边长是10cm的空心立方体铁块轻轻地放入盛满水的水槽内。待铁块静止时，铁块浮在水面上，从水槽中溢出了790g水，g取10N/kg，ρ铁=7.9×103kg/m3，求： （1）铁块受到的浮力； （2）铁块空心部分的体积； （3）铁块下表面受到的水的压强。 9．如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处，如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像（容器厚度不计，忽略液面变化，g＝10N/kg），求： （1）圆柱体的重力为 N，圆柱体完全浸没时受到的浮力为 N； （2）圆柱体的密度？ （3）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强？ （4）若盛水容器的底面积为1000cm2，当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较（水未溢出），水对容器底产生的压强增加了多少？ 10．如图所示，重为10N的长方体木块竖直漂浮在水面上，浸入水中的体积占木块总体积的。求： （1）木块受到的浮力； （2）木块的体积。 11．空军地勤骑平衡车维护运5飞机，下表是平衡车的基本参数，执勤军官小华经过多次练习后，可以做到以18km/h的最高速直线匀速行驶。执勤军官小华的质量为65kg，求： 平衡车参数 材质 镁合金高弹性车架 净重 10kg（含电池组） 最高车速 18km/h 充电时间 约4小时 轮胎个数 2 轮胎总触地面积 （1）执勤军官小华站在平衡车上，静止在水平地面上时，车对地面的压强是多少？ （2）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.2倍，则执勤军官小华以最高速在停机场上匀速直线骑行时，平衡车动力是多少？ 12．如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知木块体积为500cm3，绳对木块的拉力为2N。求： （1）此时木块受到的浮力多大？ （2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，木块受到的浮力多大？ 13．如图所示一个圆台形容器放在水平桌面上，容器重为1N，底面积，其内水重为6N。将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数是18N；将物块的一半浸在水中，静止时弹簧测力计的示数是12N。当物块完全浸没时，水深恰好为20cm。已知水的密度，容器厚度忽略不计，g取。求： （1）当物块刚好完全浸没时，物块下表面所受压力为多少N； （2）当物块完全浸没时，容器底所受液体压力是多少N； （3）当物块完全浸没时，容器对桌面的压强是多少Pa。 14．质量为1.5t的汽车，停在水平路面时，轮胎与地面的总接触面积为0.15m2，在水平公路上匀速行驶时，受到的摩擦阻力是车重的0.03倍，若g取10N/kg，求 （1）汽车停在水平路面时，路面所受压强； （2）汽车匀速行驶时，发动机对汽车的牵引力。 15．某同学制作了一把“浮力秤”。浮力秤由浮体和外筒组成，浮体包括秤盘和秤盘下的圆柱体，其构造如图所示。圆柱体高度为L0＝40cm、底面积为S＝30cm2，外筒高度大于L0，秤盘中不放物体静止时，浸入水中深度为h0＝16cm。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3） （1）求浮体的重力G； （2）若把浮体放在酒精中使用，求浮力秤能测物体的最大质量m； （3）请写出一种增加浮力秤量程的方法． 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年中考物理一轮复习专题压强、浮力计算》参考答案 1．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）研究员的体积为 （2）气囊完全打开瞬间，研究员和气囊浸没在水中受到总浮力为 （3）人漂浮时，受到的浮力等于自身重力，此时排开水的体积为 气囊的体积 答：（1）研究员的体积为； （2）气囊完全打开瞬间，研究员与气囊受到的总浮力为930N； （3）为确保安全人浸入水中的体积不能超过总体积的五分之四，人漂浮时，气囊体积至少为，才能确保研究人员的安全。 2．（1）1.4N；（2）45g；（3）增加配重后不能悬浮 【详解】解：（1）不考虑液体压强对总体积的影响，装入计时器的密封袋浸没在水中时，排开水的体积 V排=140cm3=1.4×10-4m3 它所受的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-4m3=1.4N （2）密封袋的重力 G=mg=95×10-3kg×10N/kg=0.95N 密封袋能在水中悬浮，根据悬浮条件可知 F浮=G+G配 则配重的重力 G配=F浮-G=1.4N-0.95N=0.45N 配重的质量 （3）因密封袋在水中时受到水的压强的影响，则装入计时器的密封袋的总体积会被压缩，排开水的体积变小，根据F浮=ρ水gV排可知受到的浮力减小，则小于总重力，所以按照第（2）题结果增加配重后不能悬浮。 答：（1）不考虑液体压强对总体积的影响，装入计时器的密封袋浸没在水中时所受的浮力是1.4N； （2）为了让装入计时器的密封袋能在水中悬浮，需要增加45g的配重； （3）如果考虑到把装入计时器的密封袋放在水中时会受到水的压强的影响，按照第（2）题结果增加配重后不能悬浮。 3．（1）1.5kg；（2） 【详解】解：（1）根据浮力产生的原因可得 根据称量法测浮力可得物体的重力为   根据公式 可得物体的质量为 （2）因为物体浸没在水中根据公式 可得 答：（1）则物块A的质量是； （2）A的体积是。 4．（1）；（2）；（3） 【详解】(1)当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强 (2)潜航器任务完成后，静止漂浮在海面上，所以潜航器受到的浮力 由可得，排开海水的体积 潜航器露出海面的体积 (3)由图像知道，在时刻潜航器离开水面，由于潜航器匀速运动，所以此时起重装置对潜航器的拉力等于潜航器的重力，即 由于起重装置将潜航器匀速竖直吊离海面，所以速度v保持不变，由可得，两次拉力的功率 ， 又，即，所以，则 答：(1)当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强是5×107Pa； (2)静止漂浮在海面上时，露出海面的体积是0.5m3； (3)时刻起重装置对潜航器的拉力5×103N。 5．（1）因为液体内部的压强随深度的增加而增大，大坝的下部受到水的压强大，所以工程师把拦河坝设计成上窄下宽的形状（2）1.75×106 Pa（3）5×105 Pa 【分析】（1）掌握液体内部压强的特点，知道液体内部的压强随深度的增加而增大； （2）已知水的深度和水的密度，利用p=ρgh计算坝底受的压强． （3）已知鱼在水中的深度和水的密度，利用公式p=ρgh计算鱼受到的压强． 【详解】（1）因为液体内部的压强随深度的增加而增大，大坝的下部受到水的压强大，所以工程师把拦河坝设计成上窄下宽的形状． （2）当水库的水位为175m时，坝底受到的水的压强： p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×175m=1.75×106Pa． （3）鱼所处的深度：h′=175m-125m=50m， 受到水的压强：p=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m=5×105Pa． 6．．．． 【详解】解：运沙船卸排开水的体积减少了45 ，减少的浮力 ， 卸下的砂铁矿重： ； 砂铁矿的质量， 砂铁矿的密度． 沙子装上汽车后对地面的压力增大值： ， 砂铁矿装上汽车后对地面的压强增大值： ． 答：卸下的砂铁矿重力大小为． 砂铁矿的密度为． 砂铁矿装上汽车后对地面的压强增大了． 7．（1）3N；（2）0.7g/cm3；（3）100Pa 【详解】解：（1）根据题意可知，木块的重力为 从图象可知，木块浸没在水中时受到的浮力为 F浮=10N 绳子受到的拉力为 （2）根据题意可知，根据阿基米德原理可知，木块的体积为 则木块的密度为 （3）若剪断绳子，木块将漂浮在水面上根据二力平衡，此时木块受到的浮力为 浮力的变化量为 即容器底部受到水的压力减少了3N所以，水对容器底部压强的变化量为 答：（1）木块浸没在水中时绳子受到的拉力为3N； （2）木块的密度为0.7g/cm3； （3）若剪断绳子，木块静止后水对容器底部压强的变化量为100Pa。 8．（1）7.9N；（2）；（3）790Pa 【详解】解：（1）根据阿基米德原理可得，铁块受到的浮力 F浮=G排=m排g=790×10-3kg×10N/kg=7.9N （2）因为铁块漂浮，故重力等于浮力，即 G=F浮=7.9N 由可得，铁块实心部分的体积 铁块空心部分的体积 （3）铁块漂浮，由题意可得 则 铁块下表面受到的水的压强 答：（1）铁块受到的浮力为7.9N； （2）铁块空心部分的体积为； （3）铁块下表面受到的水的压强为790Pa。 9． 12 8 【详解】解：（1）由图像可知，当 时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体重力为 图像中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力为 圆柱体浸没时受到的浮力为 （2）由 得圆柱体完全浸入水中时排开水的体积为 圆柱体的质量为 圆柱体的密度： （3）若忽略液面变化，由图像可知，圆柱体在刚浸没时，物体又下降4cm，下表面所处的深度为 因此刚浸没时下表面受到的液体压强为 （4）物体完全浸没时排开水的体积为 水面升高的深度为 水对容器底压强的增加量为 答：（1）圆柱体的重力为12N，圆柱体完全浸没时受到的浮力为8N。 （2）圆柱体的密度为。 （3）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强为。 （4）当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较，水对容器底产生的压强增加了。 10．（1）10N；（2）1250cm3 【详解】解：（1）因为木块漂浮在水面上，根据二力平衡得木块受到的浮力 F浮＝G木＝10N （2）根据阿基米德原理，木块排开水的体积 因为浸入的体积占总体积的五分之四，所以 答：（1）木块受到的浮力为10N； （2）木块的体积为1250cm3。 11．（1）1.5×106Pa；（2）150N 【详解】解：（1）执勤军官小华站在平衡车上，静止在水平地面上时，车对地面的压力是 压强是 （2）骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.2倍，阻力为 执勤军官匀速直线骑行时，平衡车动力等于摩擦力 答：（1）执勤军官小华站在平衡车上，静止在水平地面上时，车对地面的压强是； （2）执勤军官小华以最高速在停机场上匀速直线骑行时，平衡车动力是。 12．（1）5N；（2）3N 【详解】解：（1）根据阿基米德原理木块受到的浮力为 （2）据题知木块在重力、拉力和浮力作用下平衡，即木块的重力为 绳子断了，木块漂浮时浮力为 答：（1）此时木块受到的浮力5N。 （2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，木块受到的浮力为3N。 13．（1）12N；（2）4N；（3）9500Pa 【详解】解：（1）将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数是18N；将物块的一半浸在水中，静止时弹簧测力计的示数是12N，此时物块受到的浮力为 根据可知当物块刚好完全浸没时受到的浮力为 当物块刚好完全浸没时，物块下表面所受压力等于物块此时受到的浮力，即 （2）当物块完全浸没时，容器底所受液体的压强为 容器底所受液体压力为 （3）当物块完全浸没时，物块受重力、弹簧测力计的拉力和浮力，此时弹簧测力计的拉力为 当物块完全浸没时，容器，水，物块和弹簧测力计整体受力为容器的重力、水的重力、物块的重力，弹簧测力计的拉力，则整体对桌面的压力为 当物块完全浸没时，容器对桌面的压强为 答：（1）当物块刚好完全浸没时，物块下表面所受压力为12N； （2）当物块完全浸没时，容器底所受液体压力是4N； （3）当物块完全浸没时，容器对桌面的压强是9500Pa。 14．（1）1×105Pa；（2）450N 【详解】解：（1）汽车所受的重力为 汽车静止时对水平路面的压力 汽车静止时对水平路面的压强为 （2）汽车在平直公路上匀速行驶，则受到牵引力与阻力为一对平衡力，已知汽车受到的阻力为车重的0.03倍，故汽车行驶时受到的牵引力为 答：（1）汽车停在水平路面时，路面所受压强为1×105Pa； （2）汽车匀速行驶时，发动机对汽车的牵引力为450N。 15．（1）4.8N；（2）0.48kg；（3）增加圆柱体高度 【详解】解：（1）当秤盘上不放物体时，圆柱体排开水的体积为 V排0=Sh0=30cm2×16cm=480cm3=4.8×10-4m3 根据漂浮条件和阿基米德原理可得浮体的重力 G=F浮=ρ水gV排0=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-4m3=4.8N （2）若把浮体放在酒精中使用，达到最大称量值时圆柱体应刚好浸没，则最大排开水的体积 V排=SL0=30cm2×40cm=1200cm3=1.2×10-3m3 最大浮力 F浮大=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=9.6N 则被测物体的最大重力为 G大=F浮大-G=9.6N-4.8N=4.8N 最大称量 （3）若想增大该浮力秤的量程，增大它受到的浮力，增大排开液体的体积，可以增加圆柱体高度、增加底面积、增加液体的密度。 答：（1）浮体的重力是4.8N； （2）若把浮体放在酒精中使用，求浮力秤能测物体的最大质量是4.8N； （3）增加圆柱体高度。 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 $$