2025年中考物理压轴题训练——浮力的综合计算

2025年中考物理压轴题训练——浮力的综合计算 一、计算题 1．浸在水中合金块排开水的体积为3×10-4米3， 求合金块所受浮力F浮的大小． 2．质量为55 kg的人漂浮在死海的水面上，他受到海水的浮力是多少？他浸入海水中的体积是多少？（g取10 N/kg，ρ海=1.1×103 kg/m3） 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？ 4．一个在节日放飞的气球，体积是620 m3。这个气球在地面附近受到的浮力有多大?设地面附近气温是0℃，气压是1×105 Pa，空气的密度是1.29 kg/m3。 5．图甲所示为水下滑翔机，水下滑翔机是一种新型的水下机器人。我国自主知识产权的2台万米级“海燕-X”水下滑翔机最大下潜深度达10619m，刷新了下潜深度的最新世界纪录。图乙是其部分结构示意图，机身上搭载的油囊可在油泵的控制下，将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。（g=10N/kg） （1）已知海水密度随深度变化情况如图丙所示，当该滑翔机在200米深度时，该滑翔机所受液体压强是多少？ （2）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9%的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？ （3）该滑翔机总重515N，当外油囊无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495m3。当该滑翔机在600米深度悬浮时，该滑翔机所受浮力为多少？外油囊中油的体积为多少立方米？（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响）      6．福建舰是我国自主研制的电磁弹射型航空母舰，也是我国第三艘航空母舰，如图所示。为简化计算，取福建舰满载时排开海水体积是8×104m3，海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 （1）若某次福建舰在大海中训练时的吃水深度为13米，求舰底所受海水的压强大小； （2）当福建舰满载静止在海面上时，求它受到的浮力大小。 7．一质量为2kg的木块漂浮在水面上，取g＝10N/kg，求： （1）木块受到的浮力； （2）木块排开水的体积。 8．把质量为15.6千克、密度为千克/米的长方体铁块浸没在水中，求(1)铁块的体积；(2)铁块受到水的浮力． 9．如图所示，将一边长为10cm的正方形物块，放入盛有水的水槽内，待物块静止时，其下表面距水面6cm，（g取10N/kg）。求： （1）水对物体下表面的压强大小； （2）水对物体下表面压力的大小； （3）若将物块全部浸没在水中，求物块受到水的浮力大小。 10．一个金属块所受重力，若将此金属块放在水平地面上，其与地面接触的面积，金属块的体积（，）求： （1）金属块对地面的压强； （2）金属块浸没在水中所受浮力的大小。 11．有一种叫作“蓝鳍金枪鱼”的自主水下航行器，用于深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图所示），相关参数为体积、重力，最大潜水深度，最大航速。（取，不考虑海水密度变化，海水密度取） （1）航行器达到最大潜水深度时受到海水的压强有多大？ （2）航行器停留在水下深处作业时，受到海水的浮力有多大？ （3）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”浸入海水中的体积为多大？    12．如图所示，浮在水面上的木块，没入水中的部分是75 cm3，露出水面的部分是25 cm3，根据已有的条件，你能求出那些物理量？并把它们解出来（至少计算出与木块有关的4个物理量）． 13．一艘悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为（g取，海水的密度取），若此时潜艇下潜的深度是200m，求： （1）此时潜艇所受浮力多大？ （2）此时潜艇所受重力多大？ （3）此时潜艇所受水的压强多大？ 14．石蜡和酒精都是实验室常见的材料。“格致社”同学们很好奇石蜡在酒精中的浮沉情况，他们切割好 20cm3的石蜡块，用天平称得其质量为 18 g，然后将石蜡块放入装有足量酒精的大烧杯中。（ρ酒精 = 0.8×103 kg/m3，g取 10N/kg）求： （1）石蜡块的重力； （2）石蜡块的密度为多少 kg/m3? （3）石蜡块静止时所受浮力。 15．如图所示，重18N的实心圆柱体甲的密度为，静止在盛有水的圆柱形容器底部。水的密度为，求： （1）甲的体积； （2）现将甲从水中匀速提起，在甲露出水面之前需要施加的拉力F。（水对甲的阻力不计） 16．一个边长4cm实心正方体放在盛水的烧杯中静止后如图所示，有的体积露出水面（）求： （1）物体受到的浮力大小？ （2）若对该物体施加一个竖直向下的力使物体浸没在水中则水对物体底的压强增加了多少？ （3）若把物体浸没在酒精中判断该物体浮沉？（） 17．若将边长为10cm的正方体木块放入水中如图所示，木块静止时，有一半体积露出液面，求： （1）木块所受浮力； （2）木块的密度； （3）要使木块完全浸没，至少需要施加多大的压力。    18．有一个重7.9N的铁球。ρ铁=7.9×103kg/m3，ρ木=0.5×103kg/m3 （1）当它浸没在水中时受到的浮力多大？ （2）将此铁球和木块用一根细线连接在一起（细绳的重力和体积均忽略不计），如图所示，它们刚好能够悬浮在水中，则木块的体积是多少？ 19．如图所示，漂浮在水面的正方体木块上方有一小铁块，木块上表面刚好和水面齐平，已知木块边长为10cm，小铁块重为4N，ρ水=1×103 kg/m3，g取10N/kg，问： （1）木块受到的浮力有多大？ （2）木块的密度有多大？ （3）若轻轻拿走铁块，待木块静止时，木块浸入水中的深度有多大？ 20．如图我国自主建造的首艘航空母舰，该航母的排水量大约为6万吨，在海上匀速行驶的速度约为15m/s，载机约为40架以上的固定翼飞机加12架直升机，总计在50架以上。（海水的密度以1.0×103kg/m3计算，g取10N/kg） （1）求该航母满载时，总重为多少？ （2）有一飞机的质量约为2×104kg，该飞机飞离后，航母排开水的体积减少了多少？ 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年中考物理压轴题训练——浮力的综合计算》参考答案 1．2.94N 【详解】根据阿基米德原理知道，合金块所受浮力： F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×9.8N/kg×3×10-4 m3 =2.94N． 2．550 N，0.05 m3 【详解】解：质量为55 kg的人的重力 G=mg=55 kg×10 N/kg=550 N 由物体沉浮条件可知，漂浮时人受到的浮力等于自身重力 F浮=G=550 N 由阿基米德原理F浮=ρ水gV排，可以求出他浸入海水中的体积 答：他受到海水的浮力是550 N，他浸入海水中的体积是0.05 m3。 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。 4．7998N 【详解】解：阿基米德原理既适用于液体，也适用于气体，气球受到的浮力为 答：这个气球在地面附近所受到的浮力是7998N。 5．（1）2.05×106Pa；（2）2000km；（3）515N，0.0005m3 【详解】解：（1）由图丙知当该滑翔机在200米深度时，海水的密度为，该滑翔机所受液体压强是 （2）电池充一次电的能量为 根据得如果滑翔机一直耗电，则运行时长为 因为滑翔机实际只有的时间耗电，故实际运行时长为 故滑翔机充一次电可以航行的路程为 （3）滑翔机悬浮在600米时，由图丙可知，海水的密度为，滑翔机悬浮，受到的浮力等于其重力 根据阿基米德原理可知，外油囊中有油时滑翔机排开的水的体积为 外油囊中油的体积为 答：（1）该滑翔机所受液体压强是； （2）该滑翔机充电一次总共能航行的路程为； 该滑翔机总重，当外油囊无油时，滑翔机排开水的体积为。当该滑翔机在600米深度悬浮时，该滑翔机所受浮力为，外油囊中油的体积为。 6．（1）1.3×105Pa；（2）8×108N 【详解】解：（1）某次福建舰在大海中训练时的吃水深度为13米，舰底所受海水的压强大小为 （2）当福建舰满载静止在海面上时，根据阿基米德原理可得，它受到的浮力大小为 答：（1）若某次福建舰在大海中训练时的吃水深度为13米，舰底所受海水的压强大小为1.3×105N； （2）当福建舰满载静止在海面上时，它受到的浮力大小为8×108N。 7．（1）20N；（2）2×10﹣3m3 【详解】解：（1）木块漂浮时受到的浮力与自身重力相等，受到的浮力为 F浮＝G木＝m木g＝2kg×10N/kg＝20N （2）木块排开水的体积为 答：（1）木块受到的浮力为20N； （2）木块排开水的体积为2×10﹣3m3。 8．（1）米；（2）19.6牛 【详解】(1)根据密度公式可得 (2)铁块受到水的浮力为 答：(1)铁块的体积为；(2)铁块受到水的浮力为． 9．（1）600Pa；（2）6N；（3）10N 【详解】解：（1）物块下表面受到水的压强 （2）物块的底面积 水对物体下表面压力 （3）若将物块全部浸没在水中，则其排开水的体积 此时物块受到水的浮力大小 答：（1）水对物体下表面的压强大小为600Pa； （2）水对物体下表面压力的大小为6N； （3）若将物块全部浸没在水中，物块受到水的浮力大小为10N。 10．（1）；（2）30N 【详解】解：（1）金属块对地面的压力为 金属块对地面的压强为 （2）金属块浸没在水中，则有 金属块浸没在水中受到的浮力为 答：（1）金属块对地面的压强为； （2）金属块浸没在水中所受浮力的大小为30N。 11．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）航行器达到最大潜水深度时受到海水的压强 （2）航行器停留在水下深处作业时，受到海水的浮力 （3）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，此时“金枪鱼”所受的浮力 此时“金枪鱼”浸入海水中的体积 答：（1）航行器达到最大潜水深度时受到海水的压强有； （2）航行器停留在水下深处作业时，受到海水的浮力有； （3）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”浸入海水中的体积为。 12．详见解析 【详解】木块排开水的体积： V排=75cm3=7.5×10-5m3， 木块受到水的浮力： F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-5m3=0.75N， 木块漂浮，木块的重力： G= F浮=0.75N， 木块的质量： m==0.075kg=75g， 木块的体积：V=25cm3+75cm3=100cm3 木块的密度：ρ==0.75g/cm3． 13．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由阿基米德原理可知，潜艇所受浮力为 （2）因潜艇悬浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，此时潜艇所受重力为 （3）此时潜艇所受水的压强为 答：（1）此时潜艇所受浮力为； （2）此时潜艇所受重力为； （3）此时潜艇所受水的压强为。 14．（1）0.18N；（2）0.9103kg/m3；（3）0.16N 【详解】解：（1）石蜡块的质量为 18g，合0.018kg，重力为 G=mg=0.018kg×10N/kg=0.18N （2）石蜡块的密度为 ρ= （3）石蜡块的密度大于酒精的密度，最终石蜡块会沉底，即浸没在酒精中，则石蜡块静止时所受浮力为 F浮=ρ酒精gV排=ρ酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.16N 答：（1）石蜡块的重力为0.18N； （2）石蜡块的密度为0.9 × 103kg/m3； （3）石蜡块静止时所受浮力为0.16N。 15．（1）；（2）12N 【详解】解：（1）由可得，圆柱体甲的质量为 由得，甲的体积为 （2）当甲浸没水中排开水的体积等于其自身体积，即 ， 由可得，甲受到浮力为 将甲从水中匀速提起，该过程中物体甲受力平衡，则此时甲受到的重力等于施加的拉力和其受到的浮力之和，故拉力F的大小为 答：（1）甲的体积为； （2）现将甲从水中匀速提起，在甲露出水面之前需要施加的拉力F为12N。 16．（1）0.48N；（2）100Pa；（3）上浮。 【详解】解：（1）首先，我们需要计算正方体排开水的体积。由于正方体有的体积露出水面，所以排开水的体积V排​为正方体体积V的，即 接下来，我们利用阿基米德原理计算物体受到的浮力 F浮=ρ水​gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10−5m3=0.48N（2）当对该物体施加一个竖直向下的力使物体浸没在水中时，物体下表面所处的深度h增加了正方体边长a的，即 所以水对物体底的压强增加量Δp为 Δp=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−2m=100Pa（3）由于物体在水中漂浮，所以物体的重力G等于它受到的浮力F浮，即 G=F浮=0.48N物体的质量 物体的密度ρ物为 ρ物＜ρ酒，即物体的密度小于酒精的密度，所以物体在酒精中会上浮。 答：（1）物体受到的浮力大小为0.48N； （2）水对物体底的压强增加了100Pa； （3）物体在酒精中会上浮。 17．（1）5N；（2）0.5×103kg/m3；（3）5N 【详解】解：（1）木块的体积为 有一半体积露出液面时，排开液体的体积为 木块受到的浮力为 （2）因为木块漂浮在液面上，所以所受的重力等于其浮力为 木块的密度为 （3）当木块完全浸没后，受到的浮力为 则需要施加的外力为 答：（1）木块所受浮力为5N； （2）木块的密度为； （3）要使木块完全浸没，至少需要施加5N的力。 18．（1）1N；（2） 【详解】解：（1）由得重为7.9N的铁球的体积为 因为铁的密度大于水的密度，所以铁球会下沉到底部，则铁球排开水的体积等于铁球的体积，则由得铁球受到的浮力为 （2）设木块的体积为，铁球和木块用一根细线连接在一起而处于悬浮状态，由浮沉条件得铁球和木块整体受到的浮力为 即 解得 答：（1）当它浸没在水中时受到的浮力为1N； （2）木块的体积为。 19．（1）10N；（2）0.6×103kg/m3；（3）0.06m 【详解】解：（1）因铁块放在木块上时上表面刚好和水面齐平，所以，木块排开水的体积 V排=V木=L木3=(0.1m)3=1×10-3m3 则木块受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N （2）因木块和铁块整体漂浮在水面上，木块和铁块的总重力等于木块受到的浮力，所以，木块的重力 G木=F浮-G铁=10N-4N=6N 木块的质量 木块的密度 （3）若轻轻拿走铁块，由 ρ水>ρ木 可知，当木块静止时处于漂浮，此时木块受到的浮力 F浮′=G木=6N 木块排开水的体积 木块浸入水中的深度 答：（1）木块受到的浮力是10N； （2）木块的密度是0.6×103kg/m3； （3）若轻轻拿走铁块，待木块静止时，木块浸入水中的深度是0.06m。 20．（1）6×108N；（2）20m3 【详解】解：（1）航母在水中漂浮，受到的浮力等于自身的重力，根据阿基米德原理可知，航母受到的浮力等于排开水的重力，即航母的重力等于排开水的重力，则航母的总重为 （2）原来航母受到的浮力 设一架舰载飞机的重为G，当其中一架舰载飞机起飞后航母受到的浮力 则减小的浮力 由可得，航母排开海水体积的减少量 答：（1）该航母满载时，总重为6×108N； （2）有一飞机的质量约为2×104kg，该飞机飞离后，航母排开水的体积减少了。 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 $$