2025年中考物理二轮复习专题压强、浮力计算

2025年中考物理二轮复习专题压强、浮力计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．小明的质量为50kg，每只鞋与地面接触面积为250cm2，g取10N/kg。 （1）求小明的重力大小； （2）求小明单脚站立时对地面的压强； （3）小明从教学楼1楼走到5楼，估算他上楼时做的功。 2．如图所示，小明将一个体积为120cm3，密度为0.95×103kg/m3的桔子放在水中，处于漂浮状态，（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）桔子在水中受到的浮力； （2）桔子浸入水中的体积； （3）若想将其刚好压至浸没，需要至少在桔子上方施加多大的力。 3．被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上，它的质量为400kg，每只脚掌的面积为20cm2。（g=10N/kg）求： （1）骆驼的重力； （2）骆驼对沙面的压力； （3）骆驼对沙面的压强。 4．1654年，在德国马德堡市的广场上曾经做过一个著名的马德堡半球实验。人们把两个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球。当每一侧的马匹达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨大的响声，图为同学们利用直径26cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开需要多大力？实际用力大小与计算的结果是否相同？请说出你的理由。 5．将体积为1 000 cm3,质量为600 g的正方体实心木块放入水中,静止时如图所示, 求: (1)木块的密度; (2)木块在水中静止时受到的浮力． 6．某容器中装有深度为0.1m的水，取g=10N/kg，则容器底部受到水的压强是多少？ 7．相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上．甲中盛有水，乙中盛有另一种液体，水的质量为5千克． （1）求甲容器中水的体积V水．     （2）分别从甲、乙两容器中抽出相同体积的液体，上表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强． （a）求抽出液体前甲容器中水的深度h水； （b）求抽出液体后乙容器中液体的重力． 8．在泉城济南，游客乘坐画舫游船穿行其间，可以尽享“不出城郭而获山水之怡，身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣。如图所示，若画舫游船质量为3t，从黑虎泉站出发以的速度匀速行驶到泉城广场站，所用时间约为，牵引力是。取，通过计算回答： （1）黑虎泉站到泉城广场站河段大约多长？ （2）游船在护城河中受到的浮力多大？ （3）这次水上航行中，牵引力对游船做了多少功？ （4）这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率多大？ 9．图甲为加油站加油系统示意图，油罐容积为30m3，为了降低油品损耗，保证油罐运行安全，在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀．其中吸气阀（图乙）管口面积为2×10－3m2，重力不计的吸气阀盖在0. 6N的恒力作用下堵住吸气管口．加油时，加油机内油泵自动启动，加油枪流量控制为Q = 5×10-4m3/s；(ρ油取0.8×103 kg/m3，外界大气压取105Pa ) (1)某次加油时，加油枪口高出油罐油面3m，所加油的体积为2.5×10－2m3，则加油系统克服油的重力做了多少功？（不考虑油面的变化） (2)若加油枪口横截面积为4×10-4m2，则加油时油在油枪口处流速是多少米／秒？ (3)若油罐中油的体积为10.04m3，罐内气体压强与其体积关系如下表所示（吸气阀未打开前气体质量、温度保持不变），则在加油多长时间后，吸气阀会立即打开？ 油罐内气体体积（m3） …… 19.96 19.98 20 20.02 20.04 …… 油罐内气体压强（Pa） …… 99900 99800 99700 99600 99500 …… 10．(1)一个质量分布均匀的立方体，静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分，并取走a部分。剩下的b部分（未倾倒）对水平地面产生的压强最大的是（　　） A． B． C． D． 拓展设问 (2)若该立方体边长为10cm，重为30N，若沿B选项所示的虚线截去一半，取走a部分，这时剩下的b部分对水平地面的压强为 Pa；如果沿A选项所示的虚线截去一半，取走b部分，这时剩下的a部分对水平地面的压强为 Pa、 11．“童话云和”盛产木制玩具，是著名的木玩之城．小科同学从某玩具厂得到三块相同的积木，利用该积木和简单的器材在家里进行了“科学小实验”．请分析回答： （1）称得一块积木的质量为144g，测得该积木的长10cm、宽6cm、高4cm，则积木的密度为 g/cm3； （2）当将积木搭成如图三种方式时，积木对水平地面的压强大小关系为 （已知S乙的受力面积最小，用p甲、p乙、p丙表示）； （3）把一块积木放入水中，若要使积木的上表面恰好浸没，则在积木上至少要施加的力为 N（g取10N/kg） 12．如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积V铝=10cm3，当冰块（含空心铝球）悬浮时，排开水的体积V排=45cm3，冰全部熔化后，浸没在水中的空心铝球沉入水底，已知冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3，求： （1）冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力； （2）空心铝球最终对水槽底部的压力大小。 13．有一金属块，在空气中称得重为3.8N，将它浸没在盛满水的溢水杯中时有50毫升的水溢出流入量筒，求： （1）金属块的体积； （2）金属块在水中受到的浮力； （3）金属块在水中时，弹簧秤的示数； （4）金属块的密度。 14．如图所示，铁桶重为20N，铁桶的底面积为100cm2，往铁桶里倒入8kg的水，水的深度为15cm，平放在面积为1m2的水平台面上．求：(g取10N/kg) (1)水对铁桶底的压强； (2)铁桶底受到水的压力； (3)水平台面受到铁桶的压强． 15．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。 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年中考物理二轮复习专题压强、浮力计算》参考答案 1．（1）500N；（2）；（3）6000J 【详解】(1)小明的质量，小明的重力 (2)小明单脚站立时与地面的接触面积，对地面的压强 (3)一楼到五楼的高度大约是，他上楼克服重力做的功 答：(1)小明的重力是500N； (2)小明单脚站立时对地面的压强是； (3) 小明从教学楼1楼走到5楼，他上楼时做的功大约是6000J。 2．（1）；（2）；（3） 【详解】解（1）桔子体积为 密度为 根据公式可得其质量和重力 因为桔子密度小于水的密度，故其静下来一定是漂浮，故其所受浮力等于自身重力 （2）桔子浸入水中的体积为，根据阿基米德原理 故 （3）若想将其刚好压至浸没，此时排开液体的体积为，根据阿基米德原理可得其受到浮力为 此时根据受力平衡 由上式可得 答：（1）桔子在水中受到的浮力； （2）桔子浸入水中的体积； （3）若想将其刚好压至浸没，需要至少在桔子上方施加力。 3．（1）4000N；（2）4000N；（3）5×105Pa 【详解】解：（1）骆驼的重力为 （2）骆驼对水平沙面的压力为 （3）沙面的受力面积 骆驼对沙面的压强为 答：（1）骆驼的重力为4000N； （2）骆驼对沙面的压力为4000N； （3）骆驼对沙面的压强为5×105Pa。 4．见解析 【详解】解：压力锅的横截面积可以看成圆面，圆的半径 大气压的作用面积 大气压约为1.0×105Pa，由可得，受到的压力 根据力的相互作用可知，将压力锅拉开时需要5306.6N，由于压力锅内无法抽成真空，所以实际拉开的力要比理论上计算出的拉力小。 答: 他们将压力锅拉开需要5306.6N的力，实际用力小于计算的结果，原因是压力锅内无法抽成真空。 5． 0.6×103 kg/m3 5.88 N 【详解】（1）木块的密度为： （2）漂浮时，浮力等于重力，故浮力为： 6．1000Pa 【详解】解：容器底部受到水的压强 答：容器底部受到水的压强是1000Pa。 7． 5×10-3米3 0.2米 25牛 【详解】（1）甲容器中水的体积V水＝＝5×10-3m3；（2）h前,（3）圆柱体的底面积Sm2,,抽出后液体的重力G＝mgm 8．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）所用时间约为 由公式得，黑虎泉站到泉城广场站河段的长度 （2）画舫游船质量为 画舫游船重力为 因为游船漂浮在水中，根据漂浮条件得，游船在护城河中受到的浮力 （3）牵引力对游船做的功 （4）牵引力对游船做功的功率 答：（1）黑虎泉站到泉城广场站河段长； （2）游船在护城河中受到的浮力是； （3）这次水上航行中，牵引力对游船做功是； （4）这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率是。 9．(1) 600J (2) 1.25m/s (3)80s 【详解】解：（1）所加油的重力G=ρ油Vg=0.8×103kg/m3×2.5×10-2 m3×10N/kg=200N， 加油系统克服油的重力做的功为：W =Gh=200N×3m=600J． （2）由于流量是单位时间内流出油枪的体积，即Q==Sv； 故油在油枪口处流速为：v===1.25m/s． （3）当吸气阀刚好打开时，对于阀盖进行受力分析，有F外=F内+F0 p外S2=p内S2+ F0 则105Pa ×2×10-3m2=p内×2×10-3m2 +0.6N 则p内=99700Pa； 根据表中数据可知，当吸气阀刚好打开时，油罐中气体的体积为20 m3．则此时油罐中油的体积为V1="30" m3－20 m3="10" m3； 故要加油的体积为：V2=10.04m3－10m3="0.04" m3 则要加油的时间：t=． （1）欲求加油系统克服油的重力做了多少功，应该由油的体积求出油的质量，得出油的重力，再根据其被提升的高度求出功的大小；（2）欲球油枪口处流速的大小，由于已知流量的大小，再根据流量的定义，用它除枪口的横截面积即可得出流速的大小；（3）吸气阀打开时就是阀盖受到的罐内外的压力差等于0.6N时的状态，故我们可先由此求出罐内的压强，然后再由罐内气体的体积与罐内压强的对照表得到罐内气体的多少，再求出应该所加油的多少，再根据流量关系求出加油的时间来． 【考点】二力平衡，功及流量的知识． 10．(1)D (2) 1500 3000 【详解】（1）当沿图中虚线将其分割成体积相等的、两部分时，由密度公式可知，剩下的部分的质量为原来的，由可知，的重力变为原来的，则对水平地面的压力也变为原来的，因此四种分割方法中，剩下的部分对水平地面产生的压力相等；由图可知，D图中剩下的部分的受力面积最小，由可知，D图中剩下的部分对水平地面产生的压强最大，D正确。 故选D。 （2）[1]边长为10cm的立方体放在水平地面上，切去前，地面的受力面积 立方体对桌面的压力 立方体对桌面的压强 若沿如B选项所示的虚线截去一半，取走部分，这时地面的受力面积不变，压力减小为原来的一半，由可知，部分对地面的压强为原来压强的一半，即部分对地面的压强 [2]如果沿A选项所示的虚线截去一半，取走部分，地面的受力面积变为原来的一半，部分对地面的压力也变为原来的一半，由可知，部分对地面的压强 11． 0.6g/cm3 p乙＞p甲=p丙 0.96N． 【详解】解答：(1)该积木的体积：V＝abh＝10cm×6cm×4cm＝240cm3，积木的密度为ρ＝＝0.6g/cm3；(2)由图知,三种方式中地面受到的压力相同,都是一块积木重力的三倍,并且甲、丙两种方式与地面的接触面积相同,乙与地面的接触面积最小,由p＝  知,甲、丙两种方式对地面的压强相同,乙对地面的压强更大,所以p乙>p甲＝p丙；(3)一块积木受到的重力为G＝mg＝0.144kg×10N/kg＝1.44N，积木浸没水中受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×240×10−6m3＝2.4N，需要施加的压力为F＝F浮−G＝2.4N−1.44N＝0.96N. 答：(1)积木的密度为0.6g/cm3；(2)三种方式产生的压强大小关系为p乙>p甲＝p丙；(3)需要施加的压力为0.96N. 点睛：（1）已知积木的长宽高，可以得到体积；已知质量和体积，两者之比是密度；（2）放在水平面上是物体对水平面的压力等于其重力．在压力一定时，压强与受力面积成反比，利用公式p＝比较三种方式中压强的大小关系；（3）已知积木质量可以得到重力；已知积木体积，可以得到浸没水中受到的浮力；浮力与重力之差为需要施加的压力． 12．（1）0.45N；（2）0.035N 【详解】解：（1）冰块（含空心铝球）完全浸没时受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×45×10﹣6m3=0.45N 由于冰块（含空心铝球）处于悬浮，则冰块（含空心铝球）重力 G=F浮=0.45N （2）冰的体积 冰的重力 空心铝球的重力 G球=G﹣G冰=0.45N﹣0.315N=0.135N 由于空心铝球沉在底部，则受到的浮力 对水槽底部的压力 F=G﹣F浮=0.135N﹣0.1N=0.035N 答：（1）冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力是0.45N； （2）空心铝球最终对水槽底部的压力大小是0.035N。 13．（1）50mL；（2）0.5N；（3）3.3N；（4）7.6×103kg/m3 【详解】解：（1）由量筒中的水的体积可知金属块的体积 V＝50mL＝50cm3＝5×10−5m3 （2）金属块所受浮力等于溢入量筒中水的重力，即 F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0103kg/m310N/kg510−5m3＝0.5N （3）由称量法测浮力可知，金属块浸在水中时弹簧测力计的示数 F＝G球−F浮＝3.8N−0.5N＝3.3N （4）金属块的密度为 答：（1）金属块的体积为50mL； （2）金属块在水中受到的浮力为0.5N； （3）金属块在水中时，弹簧秤的示数为3.3N； （4）金属块的密度为 7.6×103kg/m3。 14．(1) 1.5×103 Pa；(2) 15N；(3) 1×104Pa． 【详解】（1）水对桶底的压强为： p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15m=1.5×103 Pa； （2）桶底受到水的压力为： F=pS=1.5×103 Pa×1×10-2m2=15N； （3）桶对台面的总压力为： F=G水+G桶=mg+G桶=80N+20N=100N， 所以 台面受到桶的压强为： p=F/S=100N/1×10-2m2=1×104 Pa． 15．（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。 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 $$