内容正文:
2025年中考物理一轮复习提升训练:浮力计算题
一、计算题
1.如图,在阿基米德解开皇冠之谜的故事中,若皇冠在空气中称量时重5N,浸没在水中称量时重4.7N。求:
(1)皇冠的质量;
(2)皇冠浸没在水中所受的浮力;
(3)皇冠的体积。
2.如图所示,测力计拉着重为4N体积为100cm3的石块,浸没在水中,此时水的深度为15cm(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg),求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)石块浸没在水中时所受到的浮力;
(3)石块浸没在水中静止时,测力计的示数。
3.在“王冠之谜和阿基米德原理”的故事中,若王冠的重为4.9N,浸没在水中称时,王冠重4.5N.求:
(1)这顶王冠在水中受到的浮力是多大?
(2)它排开水的体积是多少?
4.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。
5.将体积V=0.2×10–3m3的物块A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F1=2.6N。将物块A浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为F2,如图所示(图中弹簧测力计指针未画出)。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3, g取10N/kg。求:(本题要求写出计算过程)
(1)物块A浸没在水中受到的浮力F浮;
(2)弹簧测力计的示数为F2。
6.有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N,当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N(g取10N/kg,水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体的体积;
(2)把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力(物体可以全部浸入水中)。
7.如图a所示,边长为10cm的正方体木块放入水中,静止时有的体积露出水面。如图b所示,将边长为5cm的正方体合金块轻轻放在木块上,木块刚好浸没。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)a图中木块所受的浮力;
(2)木块的密度;
(3)合金块的密度。
8.一艘油轮满载时排水量为5800t,它所受到的浮力是多少,在码头卸下8×105kg的燃料后,油轮排开水的体积是多少.
9.新中国六十周年国庆阅兵式上的各种新武器、新装备,展示了我国人民军队的高科技成果.其中的某型号的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海水=1.03×103kg/m3)
(1)该战车在天安门长安街上接受检阅时,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,在一次海上演习中,战车排开海水的体积为23m3,则战车受到海水的浮力为多大?
(3)在这次海上演习中,战车某处受到水的压强为1.545×104Pa,则该处的深度为多少?
10.如图所示,高度相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲容器的底面积为米,乙容器的底面积为米。甲中盛有水,乙中盛有酒精(克米3)。若把两个相同的金属块分别浸没在甲、乙两容器中,现将金属块放入前,液体对甲、乙两容器底部的压强以及金属块放入后,液体对甲、乙容器底部的压强变化量的值记录在表中。
容器
放入前,液体对容器底部的压强(帕)
放入后,液体对容器底部的压强变化量(帕)
甲
3920
1960
乙
3920
1960
(1)求金属块放入前,水对甲容器底部的压力。
(2)尝试分析甲、乙两容器在金属块放入后是否有液体溢出,若有,请计算溢出液体的质量;若没有,请说明理由。
11.如图所示是某学校厕所的自动冲水水箱的简易图,水箱把水储备到一定量以后,自动开启放水阀门A,把水排出冲厕所。图中圆形放水阀门A的上表面面积为20cm2,其质量与厚度不计,且恰好能把排水口盖严。A通过细绳与浮子B相连,在细绳拉力作用下,拉开阀门A然后排水。圆柱形浮子B的底面积为100cm2,高为10cm,密度为,细绳长为18cm,细绳质量、体积和伸长不计。则:(已知g取10N/kg)
(1)求浮子B的质量;
(2)求给水箱加水恰好使绳子拉直时,浮子所受浮力;
(3)求给水箱加水恰好使绳子拉直时,水对水箱底的压强;
(4)请通过计算判断水箱能不能自动排水?请计算出该装置能自动排水时的细绳长度的最大值是多少?
12.如图甲是建造跨江大桥时往江中投放建筑构件的示意图。缆绳拉着建筑构件A从距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降(忽略江水水面高度变化),一直到江底都保持这个速度不变,缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示。(g取10N/kg),求:
(1)建筑构件的质量;
(2)建筑构件浸没后,受到江水的浮力:
(3)若水的深度为5m,沉底后构件A的下表面受到的水的压强。
13.有一重为2N,底面积为20cm3的圆柱型薄壁溢水杯,放在水平桌面上,杯内盛有重3N的水,水面恰好到达溢水口,水深度h为15cm。将一物块轻轻放入杯内,静止时如图所示,溢出40cm3的水。(已知ρ物=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)物块未放入之前水对杯底的压强。
(2)物块的重力。
(3)静止时物块露出水面的体积。
14.如图所示,一个正方体物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中,有1/5体积露出水面。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)该物块受到的浮力;
(2)该物块的密度;
(3)若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了200Pa。物块浸没时水对容器底部的压力为60N,求未投入物块时容器中水对容器底部的压强。
15.如图所示,将盛水的烧杯放在电子台秤上,烧杯底面积为100cm²,台秤的示数如图甲所示。将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为275g(如图乙),用力F将物块全部压入水中,此时台秤示数为325g(如图丙)。求:
(1)图乙中木块受到的浮力;
(2)图丙中木块浸没时,与图乙相比容器底部受到水的压强的变化量;
(3)木块的密度。
16.如图是我国的AG﹣600水陆两栖飞机,该飞机是世界上最大的水陆两用飞机。它能在陆地和水面停泊、起降,满足了我国森林灭火和水上救援的需要。若飞机的总质量为48t,总体积约5×103m3,停在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m2.(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)飞机的重力大小;
(2)飞机停在水平地面上时对地面的压强;
(3)假如飞机在水平地面上匀速滑行时所受阻力是飞机重的0.05倍,求飞机此时受到的牵引力是多少?
(4)某次执行灭火任务的过程中,该机吸水后的总重力为5.5×105N,则关闭动力系统后漂浮在水面上的AG600排开水的体积为多少?并画出飞机漂浮在水面上时的受力示意图;(图2中●表示飞机)
17.如图甲所示,一个质量为270g的铝块用轻质的不可伸缩的细线系在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触未知液体的液面()。将铝块缓慢浸入未知液体中,弹簧测力计的示数随铝块浸入深度的变化情况如图乙所示。求:
(1)铝块浸没时所受的浮力大小;
(2)未知液体的密度大小;(g取10N/kg)
(3)刚好浸没时圆柱体铝块下表面受到的压强。
18.质量为2kg的物体放置在水平桌面上,底面积为,体积为。求:
(1)该物体对桌面的压力。
(2)该物体对桌面的压强。
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
19.如图甲所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有的体积露出水面,然后在其上表面放一块底面积为2.0×10﹣3m2的小柱体,如图乙所示,静止时方木块刚好能全部浸入水中。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)甲图中木块受到的浮力?
(2)木块的密度?
(3)小柱体的重力?
(4)小柱体放在木块上面时对木块的压强?
20.学校物理实验社团,为测量某未知液体的密度,设计了如图所示的一套装置:一底面积为300cm2的柱形容器、上表面系有轻质细线的长方体A,A的高度为12cm,质量为2.88kg3,密度为为1.2×103kg/m3。将A水平放入容器底,往容器中缓慢注水,当A对容器底部压强为440Pa时
(1)求A物体的体积;
(2)求注入水的质量;
(3)将容器中的水全部倒出,将擦干水的A重新水平放入容器底部,再向容器中缓慢加入未知液体直至加满。稳定后,用细线将A竖直向上提升高度为1cm时,细线的拉力大小为9.6N,求未知液体的密度。(长方体A始终处于水平状态,g=10N/kg)
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习提升训练:浮力计算题》参考答案
1.(1)0.5kg;(2)0.3N;(3)3×10-5m3
【详解】解:(1)依题意G=5N,F=4.7N,由G=mg得
则皇冠质量为0.5kg
(2)皇冠浸没在水中所受的浮力为
F浮=G-F==5N-4.7N = 0.3N
(3)皇冠的体积为
答:(1)皇冠的质量为0.5kg;
(2)皇冠浸没在水中所受的浮力为0.3N;
(3)皇冠的体积为。
2.(1)1500Pa;(2)1N;(3)3N
【详解】(1)水对容器底部的压强为
(2) 石块浸没在水中排开水的体积为
石块浸没在水中时所受到的浮力为
(3)石块浸没在水中静止时,测力计的示数为
答:(1)水对容器底部的压强为1500Pa;
(2)石块浸没在水中时所受到的浮力为1N;
(3)石块浸没在水中静止时,测力计的示数为3N。
3.(1) 0.4N; (2) 40cm3
【分析】(1)物体受到的重力等于水对物体的浮力加上拉力(弹簧测力计的示数),据此求物体受到的浮力;
(2)利用阿基米德原理,求排开水的体积,则王冠的体积等于排开水的体积。
【详解】(1)王冠浸没在水中称时处于平衡状态,即
G=F浮+F拉
王冠在水中受到的浮力
F浮=G﹣F示=4.9N﹣4.5N=0.4N
(2)王冠的体积等于排开水的体积,由阿基米德原理可得
答:(1)王冠在水中受到的浮力是0.4N。
(2)王冠排开水的体积是40cm3。
4.(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。
5.(1) 2N;(2) 0.6N
【详解】解:(1)根据阿基米德原理,物块A浸没在水中受到的浮力
(2)弹簧测力计的示数
答:(1)物块A浸没在水中受到的浮力为2N;
(2)弹簧测力计的示数为0.6N。
6.(1);(2)
【详解】解:(1)物体一半体积浸入水中时所受的浮力
设物体的体积是V,根据阿基米德可得
解得
(2)物体的密度
因为物体的密度小于水的密度,所以物体漂浮,浮力等于重力
答:(1)物体的体积是;
(2)把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是10N。
7.(1)6N;(2)0.6×103kg/m3;(3)3.2×103kg/m3
【详解】解:(1)木块的体积
V木=(10cm)3=1000cm3=1.0×10-3m3
图甲中木块排开水的体积
受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
(2)由(1)可知,木块漂浮时受到的浮力F浮=6N,根据浮沉条件可知,木块的重力
G=F浮=6N
木块的质量
木块的密度
(3)木块和柱体看作是整体,漂浮在水中,木块恰好全部浸入水中,则整体受到的浮力
F浮′=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N
木块重力G=6N,由于整体处于漂浮状态,所以
F浮′=G合金+G
合金块的重力
G合金=F浮′-G=10N-6N=4N
合金块的体积
V合金=(0.05m)3=1.25×10-4m3
由G=mg=ρ合金gV得,合金块的密度
答:(1)木块受到的浮力为6N;
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3;
(3)合金块的密度3.2×103kg/m3。
8.(1)5.8×107N;(2)5000m3
【详解】(1)由阿基米德原理可得,油轮满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=5800×103kg×10N/kg=5.8×107N;
(2)因为油轮漂浮,F浮=G油轮,
所以G油轮=G排,
则原来油轮的总质量:m油轮=m排=5800×103kg,
卸下燃料后,剩余燃料和油轮的质量:
m=5800×103kg﹣8×105kg=5×106kg,
剩余燃料和油轮的重力:
G=mg=5×106kg×10N/kg=5×107N,
因为油轮漂浮,
所以卸下燃料后,油轮受到的浮力:F浮′=G=5×107N,
根据F浮=ρ水V排g可得,此时油轮排开水的体积:
答:油轮所受到的浮力是5.8×107N;在码头卸下8×105kg的燃料后,油轮排开水的体积5000m3.
9.(1)5.5×104Pa;(2)2.369×105N;(3)1.5m
【详解】(1).该战车在天安门长安街上接受检阅时,对水平地面的压力为:
F=G=mg=22000kg×10N/kg=220000N,
战车对水平地面的压强为:
p===5.5×104Pa.
(2).战车排开海水的体积为23m3,则战车受到海水的浮力为:
==2.369×105N.
(3).战车某处受到水的压强为1.545×104Pa,根据得,该处的深度为:
h===1.5m.
答:(1).该战车在天安门长安街上接受检阅时,对水平地面的压强为5.5×104Pa;
(2).战车受到海水的浮力为2.369×105N;
(3).战车某处受到水的压强为1.545×104Pa,则该处的深度为1.5m.
10.(1)78.4N;(2)有,1.176kg
【详解】解:(1)金属块放入前,液体对容器甲底部的压强
甲容器的底面积为
由可得,金属块放入前,水对甲容器底部的压力
(2)甲容器中水对容器底部的压强变化量
由液体压强公式可知,甲容器中水的深度变化量
由题意可知,金属块的体积
金属块浸没在乙容器中的酒精中时,乙容器中体积变化量
若金属块放入前后,乙容器中酒精未溢出,乙容器中酒精深度的变化量
由液体压强公式可知,乙容器中酒精对容器底部的压强变化量
因(表格数据),所以,酒精有溢出,由表格数据可知,乙容器中酒精对容器底部的压强实际变化量
由液体压强公式可知,乙容器中酒精的深度变化量
由题意可知,乙容器容积与原来酒精体积之差
所以溢出的酒精体积
由密度公式可知,溢出的酒精质量
答:(1)金属块放入前,水对甲容器底部的压力;
(2)乙容器在金属块放入后有液体溢出,溢出液体的质量。
11.(1)0.4kg;(2)4N;(3);(4)能,20cm
【详解】解:(1)由密度的计算公式可得,浮子B的质量为
(2)当绳子刚好被拉直时,浮子处于漂浮状态,则
(3)当绳子刚好被拉直时,浮子处于漂浮状态,则
解得
则水对水箱底的压强
(4)设该装置能排水时绳子最长为,浮子B刚好淹没,浮子B受到的浮力
绳子的拉力
则水对阀门的压力
水对阀门的压强
则容器内水的深度
要使水箱能自动排水,最大绳长为
因为
所以水箱能自动排水,水箱中细绳长度的最大值为20cm。
答:(1)求浮子B的质量是0.4kg;
(2)求给水箱加水恰好使绳子拉直时,浮子所受浮力是4N;
(3)求给水箱加水恰好使绳子拉直时,水对水箱底的压强是;
(4)请通过计算判断水箱能自动排水,该装置能自动排水时的细绳长度的最大值是20cm。
12.(1)3×103kg;(2)2×104N;(3)5×104Pa
【详解】解:(1)由题知,建筑构件A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降,在下降到江底之前,始终保持速度不变;由图像知,前10s钢绳的拉力不变,此时物体在水面以上,所以拉力与重力是一对平衡力,则
所用,建筑构件A的质量为
(2)由图像知,中间10-15s,钢绳的拉力减小,是建筑构件A从与水面接触到完全浸没的过程,由图像可知,当建筑构件A完全浸入水中时,拉力
则建筑构件A浸没后受到的浮力为
(3)若水的深度为5m,则建筑构件A的下表面受到的水的压强为
答:(1)建筑构件的质量为3×103kg;
(2)建筑构件浸没后,受到江水的浮力为2×104N;
(3)若水的深度为5m,沉底后构件A的下表面受到的水的压强为5×104Pa。
13.(1);(2)0.4N;(3)
【详解】解:(1)水深度为15cm,根据可得,水对杯底的压强为
(2)物块静止时漂浮在水面上,根据浮沉规律和阿基米德原理可得
(3)根据可得,物块的质量为
根据可得,物块的体积为
物块露出水面的体积
答:(1)物块未放入之前水对杯底的压强为;
(2)物块的重力为0.4N;
(3)静止时物块露出水面的体积为。
14.(1)8N;(2)0.8×103kg/m3;(3)1250Pa。
【详解】(1)有1/5体积露出水面,则排开水的体积为:
则物块所受浮力为:
(2)由于物块处于漂浮状态,则重力等于浮力:
则物块密度为:
(3)容器底部增加的压强为增加的压力所产生的,由于容器为规则柱形,则增加的压力大小与物块所受浮力大小相等,由可求底面积为:
物块浸没时,排开液体体积等于物体体积,所受浮力为:
物块浸没时水对容器底部的压力大小等于物块此时所受浮力大小与液体重力大小之和,则液体重力为:
则未投入物块时容器中水对容器底部的压强为:
答:(1)该物块受到的浮力为8N;
(2)该物块的密度为0.8×103kg/m3;
(3)未投入物块时容器中水对容器底部的压强为1250Pa。
15.(1)0.75N;(2)50Pa;(3)
【详解】解:(1)由图甲、乙可知,物体的质量为
图乙中,物体漂浮,处于平衡状态,故浮力等于物体的重力,即
(2)由图乙、丙可知,物体浸没时,天平读数变化量为
天平上方压力的变化量为
则容器底部受到水的压强的变化量为
(3)由图乙、丙可知,在丙中物体所受的浮力为
则物体的体积为
则物体的密度为
答:(1)图乙中木块受到的浮力为0.75N;
(2)图丙中木块浸没时,与图乙相比容器底部受到水的压强的变化量为50Pa;
(3)木块的密度为。
16.(1)4.8×105N
(2)4×105Pa
(3)2.4×104N
(4);
【详解】(1)飞机的总质量
飞机的重力
(2)当飞机静止在水平面上时,对水平面的压力和自身的重力相等 ,故
飞机对地面的压强
(3)飞机在水平地面匀速滑行时,受到的阻力为
因为飞机在水平地面上做匀速直线运动,受力平衡,故
(4)因为飞机漂浮,所以飞机受到的浮力为
由可得,排开水的体积为
飞机漂浮在水面上时,受到的浮力与重力的作用,两力是平衡力,大小相等,过飞机的重心做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力、浮力,注意两力的线段等长,如图所示:
AI
17.(1)1.2N;(2);(3)
【详解】解:(1)铝块的质量
m=270g=0.27kg
铝块受到的重力
由图知,铝块浸没在液体中时,弹簧测力计的示数
F拉=1.5N
铝块浸没时受到的浮力
F浮=G-F拉=2.7N-1.5N=1.2N
(2)根据可得铝块的体积
铝块浸没在液体中时,排开水的体积
根据F浮=ρ液gV排可得未知液体的密度
(3)由图可知,刚好浸没时圆柱体铝块下表面的深度
h=10cm=0.1m
刚好浸没时圆柱体铝块下表面受到的压强
答:(1)铝块浸没时所受的浮力大小为1.2N;
(2)未知液体的密度大小为;
(3)刚好浸没时圆柱体铝块下表面受到的压强为。
18.(1)20N;(2);(3)20N
【详解】解:(1)该物体对桌面的压力
(2)该物体对桌面的压强
(3)当物体浸没在水中时
物体静止时处于漂浮状态
答:(1)该物体对桌面的压力为20N;
(2)该物体对桌面的压强为1×103Pa;
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力为20N。
19.(1)6N
(2)
(3)4N
(4)
【详解】(1)由题意可知,甲图中木块排开水的体积
甲图中木块受到的浮力
(2)因木块漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,所以,木块的重力
木块的质量
木块的密度
(3)木块完全浸没时受到的浮力
因静止时图乙方木块刚好能全部浸入水中,受到的浮力和它们的重力相等,所以,小柱体的重力
(4)小柱体放在木块上面时对木块的压强
20.(1)m3;(2)1kg;(3)0.8×103kg/m3
【详解】(1)A的质量为2.88kg,密度为1.2×103kg/m3,则A物体的体积为:
(2)A的高度为12cm,A的底面积为
当A对容器底部压强为440Pa时,A对容器底的压力为
A受到的浮力为
A浸入水中的体积为
物体A浸入水中的深度为
注入水的体积为
加水质量为
(3)稳定后,用细线将A竖直向上提升高度为1cm,此时A物体受到重力、细线的拉力、浮力,处于平衡状态,此时受到的浮力为
F浮´=GA﹣F=mAg﹣F=2.88kg×10N/kg﹣9.6N=19.2N
由于物体浸没在液体中,V排´= VA,液体的密度为
答:(1)A物体的体积为m3;
(2)注入水的质量为1kg;
(3)未知液体的密度为0.8×103kg/m3。
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