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 一、计算题 1．质量为0.3千克的容器，其形状、规格如图所示。将它放在水平桌面中央，再将2.4×10-3米3的水倒入该容器中。求： (1)容器装水前对桌面的压强； (2)在容器内又投入总体积为1×10-3米3的实心金属颗粒，金属颗粒均沉底，这些金属颗粒所受的浮力； (3)金属颗粒投入前后，水对容器底部压强的增加量。 2．如图所示，水平桌面上放着一个底面积为400cm2的柱形容器，容器的重力为2N，容器内装有重力为28N的水；静止在容器底部、不吸水的正方体物块的边长为10cm，容器对物块的支持力为4N，（g取10N/kg，）求： (1)物块受到的浮力； (2)此时容器对水平桌面的压强； (3)将正方体物块从水中拿出来后，水对容器底部的压强变化了多少？ 3．如图所示，棱长为的正方体木块在绳子拉力F的作用下完全浸没在水中，长方体容器的底面积为。（，，绳子重力不计）求： (1)木块此时受到的浮力； (2)剪断绳子，容器底部压强的变化量。 4．如图所示是我国海军的052D型驱逐舰，满载时排开的水的体积为7.5×103m3，求此时驱逐舰受到的浮力大小。 5．如图所示，薄壁烧杯内装质量800g的水，烧杯的底面积是100cm2，将一个质量是200g、体积是300cm3的实心长方体A用细线吊着，然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中。（杯内水在整个实验过程中始终没有溢出，ρ水=1.0×103kg/m3）求： (1)此时细线对A的拉力。 (2)若薄壁烧杯的质量为300g，此时烧杯底对桌面的压强。 (3)若剪断细线，待A静止后，水对烧杯底的压强变化量。 6．某科研小组为了找到制造军工产品的材料，首先需要研究某种物质的属性。于是将由该物质制成的体积为2.0×10-3m3、重12N的物体用细线系在盛有水、底面积为500cm2的圆柱形容器的底部，使其浸没在水中，如图所示。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）该物体的密度是多大？ （2）剪断细线，待物体静止后水对容器底的压强变化了多少？ 7．2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9000m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图）。该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3，g取10N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求： （1）浮空艇内气体的质量； （2）浮空艇所受到的浮力； （3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少？ 8．在如图所示的甲图中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力，（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求： （1）该石料的质量； （2）该石料的体积； （3）该石料的密度； （4）若该石料浸没在海水中静止时，钢绳的拉力大小为850N，求海水的密度。 9．如图所示，水平桌面上放一个底面积为20cm2的圆柱形容器（厚度忽略不计），将一个边长为10cm的正方体物块用细线（重力和体积忽略不计）与容器底部连在一起，向容器中注水，当物块有一半浸没水中时，细线长为5cm，物块受到的拉力为1N。求：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）物块受到的浮力； （2）物块的密度； （3）容器底部受到水的压力。 10．底面积为0.06m2盛有水的长方形玻璃薄壁容器足够高，置于水平桌面上，现将一边长分别为0.1m、0.1m和0.3m的实心长方体合金块水平缓慢地浸没在水中，已知合金块的质量为5.1kg，如图所示（图中水面位置未画出）。求： ①合金块所受浮力的大小F浮； ②合金块的密度； ③若将合金块由平放改成竖放在水中，求容器底受到水的压强变化量的范围。 11．如图甲所示，底面积为10﹣3m2的金属圆筒重3N，开口向上漂浮在水面上，这时有的体积进入水中；若向金属圆筒里倒入1.25×10﹣4m3某种液体，水面恰好与金属圆筒口相平，如图乙所示，求：（g=10N/kg） (1)此时水对金属圆筒底部的压强； (2)该液体的密度。 12．如图所示，轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上，将均匀圆柱体乙放置在甲容器内。已知乙物体的质量为m，甲、乙底面积分别为2S和S，乙物体的高度为H。 (1)求乙物体的密度； (2)求容器甲对水平地面的压强； (3)若往甲容器中慢慢注入某种液体，当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时，停止注入，如图所示。求：该液体对甲容器底部的最小压强。 13．如图所示，是我国自主设计的全球首款浮筒式双座水上电动飞机，它具有零排放、低噪声等优点。某次飞行中，一架总重6000 N的飞机，以120km/h的速度水平匀速直线飞行了1.2 h，g取10 N/kg，水的密度为 求: (1)飞机飞行的路程为多少? (2)水面下0.1m 处飞机所受水的压强为多少? (3)飞机静止漂浮在水面上时排开水的体积为多少? 14．如图所示，一艘正在我市某河中建桥的浮吊船，要将甲乙两个实心桥墩构件放入河底。构件甲和构件乙分布均匀且不吸水，质量分别是200t和400t，它们的密度之比为4∶5。钢绳提着构件浸没在水中沿竖直方向匀速下降，钢绳提着甲构件与提着乙相比，浮吊船排开水的体积变化了，，g取，求： (1)构件甲受到的重力； (2)距水面15m深处的浮吊船底部受到水的压强； (3)构件乙的密度。 15．重为8牛的物体，其体积为1×10−3米3，用手把它浸没在水中。求： ①该物体所受浮力F浮的大小； ②放手瞬间，该物体所受合力F合的大小及方向。 16．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？ 17．浸在水中的合金块排开水的体积为4×10-4m3。求：合金块受到浮力F浮的大小。 18．如图所示，2024年1月1日，我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号从吴淞口国际邮轮港顺利开启首航。其全长323.6米，总吨位（满载时的排水量）为13.55万吨，可搭载乘客5300人，若乘客平均质量60kg（，取10N/kg）．求： (1)“爱达·魔都”号满载时，受到的浮力？ (2)满载邮轮到港后，卸下了一批5682t的货物，乘客全部离船，此时邮轮排开水的体积？ (3)某次航线为上海→东京→华盛顿，请你分析“爱达·魔都”号沿该航线航行时，吃水深度的变化情况？（已知） 19．一个底面积S1=0.01m2的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部，长方体容器内部底面积为S2=0.1m2，水面与圆柱体上表面恰好相平，如图甲所示，现将水缓慢放出，圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示，水的密度ρ水=1.0×l03kg/m3，g=10N/kg。 （1）由图像分析，水的深度为h1、h2、h3中哪一个时，绳子的拉力恰好变为0？ （2）求圆柱体的重力G和密度ρ物； （3）若不将水放出，只剪断细线，圆柱体静止后，与剪断细线前相比，液体对容器底部压强减少了多少？ 20．如图所示，在水平地面上有一个装有水的容器（水的深度不变），一圆柱体浸没在容器底部（非密合），现用弹簧测力计将圆柱体缓慢拉出。弹簧测力计的示数为F，圆柱体下表面距容器底的距离为h，F与h的关系如图所示。（g取，）求： (1)圆柱体浸没在水中所受的浮力。 (2)圆柱体的密度。 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)98帕 (2)9.8牛 (3)588帕 【详解】（1）（1）容器对桌面的受力面积 容器对桌面的压力大小等于重力 容器装水前对桌面的压强 （2）金属颗粒所受的浮力 （3）容器下半部分体积 容器上半部分体积 金属颗粒投入后，水上升高度 水对容器底部压强的增加量 2．(1)10N (2)1100Pa (3)250Pa 【详解】（1）物块浸没在水中，则 物块受到的浮力 （2）物块受竖直向上的浮力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力，处于静止状态，受力平衡，根据力的平衡条件可得，物块的重力 容器对桌面的压力 容器对桌面的压强 （3）将正方体物块从水中拿出来后，液面下降的深度 水对容器底的压强变化量 3．(1)10N (2)100Pa 【详解】（1）木块的体积为 木块浸没在水中，受到的浮力为 （2）木块的质量为 木块的重力为 木块的密度小于水的密度，剪短绳子，木块将漂浮在水面，受到的浮力等于其自身的重力，此时木块浸入水的体积为 剪短绳子前后木块浸入水中的体积变化量为 剪短绳子前后容器内水的深度变化量为 则容器底部压强的变化量 4．7.35×107N 【详解】解:根据阿基米德原理可得,驱逐舰受到的浮力为 答：驱逐舰受到的浮力大小为7.35×107N。 5．(1)0.5N (2)1250Pa (3)50Pa 【详解】（1）实心长方体A的一半体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积 长方体A受到的浮力 长方体A的重力 则细线对物体A的拉力 （2）烧杯和水的总重力 因长方体A受到的浮力和长方体A对水的压力是一对相互作用力，所以，长方体A对水的压力 F压=F浮=1.5N 烧杯对水平桌面的压力 烧杯对水平桌面的压强 （3）若剪断细线，由于长方体全部浸没时浮力 长方体会先上浮，待A静止后，长方体A处于漂浮状态，漂浮时排开水的体积 与A体积浸没一半时相比排开水的体积增加量 则烧杯内水面上升的高度 水对烧杯底的压强增大量 6．（1）0.6×103kg/m3；（2）160Pa 【详解】解：（1）由重力计算公式 G=mg 可得物体的质量 该物体的密度 剪断细线，因物体的密度小于水的密度，所以待物体静止后处于漂浮状态，此时物体受到的浮力 F浮=G=12N 由阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 得此时排开水的体积 则排开水的体积变化量 ΔV排=2×10-3m3-1.2×10-3m3=0.8×10-3m3 水面降低的高度 水对容器底的压强变化量 Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.016m=160Pa 答：（1）该物体的密度是0.6×103kg/m3； （2）剪断细线，待物体静止后水对容器底的压强变化了160Pa。 7．（1）1.8×103kg；（2）1.08×105N；（3）2.1×104kg 【详解】解： （1）由得 （2）由阿基米德原理得 （3）浮空艇受4个力而平衡 所以为 又因为要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍 答：（1）浮空艇内气体的质量为1.8×103kg （2）浮空艇所受的浮力为1.08×105N （3）锚泊车的质量是2.1×104kg 8．（1）140kg；（2）0.05m3；（3）2.8×103kg/m3；（4）1.1×103kg/m3 【详解】解：（1）由图乙可知，当t=0时，石料未与水面接触，此时石料处于受力平衡状态，石料所受重力G等于石料所受拉力F，即 G=F=1400N 故该石料的质量为 （2）由图乙可知，石料浸没时，钢绳的拉力为F′=900N，则由称重法可得，石料浸没在水中所受浮力为 F浮=G-F′=1400N-900N=500N 故由F浮=ρ液gV排可得，该石料的体积为 （3）由可得，该石料的密度为 （4）若该石料浸没在海水中静止时，钢绳的拉力大小为F0=850N，则由称重法可得，该石料浸没在海水中所受浮力为 F′浮=G-F0=1400N-850N=550N 故由F浮=ρ液gV排可得，海水的密度为 答：（1）该石料的质量为140kg； （2）该石料的体积为0.05m3； （3）该石料的密度为2.8×103kg/m3； （4）海水的密度为1.1×103kg/m3。 9．（1）5N；（2）0.4×103kg/m3；（3）2N 【详解】解：（1）物块的体积 V=10cm×10cm×10cm=103cm3=1×10-3m3 物块有一半浸没水中,物块排开水的体积 物块受到的浮力 （2）物块静止时受到三个力的作用：竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力，则物块的重力 G=F浮-F拉=5N-1N=4N 物块的密度 （3）水的深度 容器底部受到水的压力 F=pS=ρ水ghS=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m×20×10-4m2=2N 答：（1）物块受到的浮力是5N； （2）物块的密度是0.4×103kg/m3； （3）容器底部受到水的压力是2N。 10．（1）30N；（2）；（3） 【详解】解：①合金块所受浮力的大小F浮 ②合金块的密度 ③由题意可知，若原来水面的高度大于0.3m时，将合金块原平放改成竖放在水中（合金块仍然浸没）水的深度不变，则容器底受到水的压强不变，即；当合金块平放时刚好完全浸没在水中时，水面位置最低时为0.1m，将合金块由原平放改成竖放在水中时，水的体积不变，水的体积 水面的深度变化量最大 容器底受到水的压强最大变化量为 答：①合金块所受浮力的大小F浮为30N； ②合金块的密度为； ③若将合金块由平放改成竖放在水中，容器底受到水的压强变化量的范围。 11．(1)4500Pa (2)1.2×103kg/m3 【详解】（1）物体漂浮在水面上，根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知 金属圆筒在乙图中，全部浸入水中时受到的浮力为 金属圆筒上表面受到的压力为0，则金属圆筒底部受到水的压力为 此时水对金属圆筒底部的压强为 （2）图乙中，此时金属圆筒漂浮，浮力等于重力，则 则液体的重力为 液体的密度为 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）乙物体的密度 （2）轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上，圆柱形容器甲的重力可不计，容器甲对地面的压力等于乙的重力大小，容器甲对水平地面的压强 （3）当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时，则乙受到的液体向上的压力（即浮力大小）等于乙的重力大小，即 F=G乙 根据压强公式有 p液S乙=m乙g 该液体对甲容器底部的最小压强 13．(1)144km (2)1×103Pa (3)0.6m3 【详解】（1）由得，飞机飞行的路程 s=vt=120km/h×1.2h=144km （2）水面下0.1m 处飞机所受水的压强为 （3）飞机静止漂浮在水面上时，受到的浮力 F浮=G=6000N 飞机静止漂浮在水面上时排开水的体积 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）构件甲受到的重力 （2）距水面15m深处的浮吊船底部受到水的压强 （3）钢绳提着甲构件与提着乙的拉力差 即 则 将构件乙的重力 ，， 代入上式中，由钢绳提着甲构件与提着乙相比，浮吊船排开水的体积变化了得 代入上式中，解得 ① 由于 所以 ② 由①和②解得 则构件乙的密度 15．①9.8N；②1.8牛，竖直向上 【详解】解：①由题意可知，物体完全浸没在水中，所以 根据阿基米得原理可得 ②完全浸没在水中的物体放手后会向上运动，在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力，合力大小为 合力方向竖直向上。 答：①物体所受浮力F浮的大小为9.8N； ②放手瞬间，该物体所受合力F合的大小为1.8N及方向向上。 16．(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 17．3.92N 【详解】解：根据阿基米德原理可知合金块受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×4×10-4m3=3.92N 答：合金块受到的浮力为3.92N。 18．(1)； (2)； (3)见解析 【详解】（1）由阿基米德原理可知，“爱达·魔都”号满载时，受到的浮力为 （2）卸下货物，乘客离船后轮船剩余质量为 此时排开水的体积为 （3）邮轮某次航线为上海→东京→华盛顿，该过程中轮船依次经过长江、太平洋和大西洋，一直处于漂浮状态，浮力等于重力始终不变，由公式可知，排开液体的体积和液体的密度成反比，密度逐渐增大，排开液体的体积逐渐减小，故邮轮沿航线航行时，吃水深度不断减小。 19．（1）h2时；（2）9N，0.6×103kg/m3；（3）60Pa 【详解】解：（1）分析得知，圆柱体刚刚漂浮时浸入的深度为h1，从h1到h2，圆柱体一直漂浮，当容器中水的深度为h2时绳子的拉力恰好变为0。 （2）当容器中水的深度在h1、h2之间时，圆柱体漂浮，重力等于浮力为 圆柱体的质量为 当容器中水的深度为h3时，物体浸入液体中体积等于物体体积，此时浮力 圆柱体的体积为 圆柱体的密度 （3）剪断绳子稳定后，浸在水中的体积为 则液面下降的高度 则液体对容器底部压强减少量为 答：（1）当容器中水的深度为h2时绳子的拉力恰好变为0； （2）圆柱体的重力为9N，密度为0.6×103kg/m3； （3）液体对容器底部压强减少了60Pa。 20．(1)8N (2)1.5×103kg/m3 【详解】（1）由图像可知，圆柱体A处于浸没时，弹簧测力计的示数为4N，圆柱体离开水面后弹簧测力计的示数变为12N，则圆柱体重力G=12N，根据称重法可知，圆柱体浸没在水中所受的浮力为 F浮=G-F=12N-4N=8N （2）根据F浮=ρ液gV排可得，圆柱体的体积为 由G=mg得，圆柱体的质量为 圆柱体的密度为 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 $$