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2025年中考物理专题训练——浮力的综合计算
一、计算题
1.金属块排开水的体积为5×10﹣3米3.求金属块受到浮力F浮的大小.
2.一根木头重为1600N,体积为0.2m3,漂浮在水面上,g取10N/kg,求:
(1)木头的质量;
(2)木头的密度;
(3)木头受到的浮力;
(4)木头浸入水中部分的体积。
3.(1)地面上有一个实心长方体木块,已知密度为ρ木,高度为h,设对地面的压强为p,求证:p=ρ木gh。
(2)将该木块放入水中漂浮,已知水的密度为ρ水,ρ水=ρ水,木块的体积为V木,求证: V露=V木。
4.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。
5.物体浸没在水中,物体的体积为3×10﹣3米3,求物体受到的浮力F浮。
6.如图所示为某种型号潜水艇,悬浮在海水中排开海水的质量为:(取10N/kg,海水的密度取),
(1)潜艇排开海水的体积是多少?
(2)潜艇所受浮力多大?
(3)当它潜入到水下200m时,所受海水的压强是多少。
7.把边长为10cm正方体A和圆球形B用细线拴在一起,放在水中静止时如图所示。细线的拉力为4N,B的体积是A的,求:
(1)物体A受到的浮力大小。
(2)若剪断细线,待物体A静止时,漂浮在液面上,下表面受到水的压强。
(3)物体B的密度是多少?
8.如图甲所示,小方同学用弹簧测力计,将一个长方体金属块从装有水的圆柱形水杯底部,匀速竖直向上提升到离水面一定的高度处。已知水杯底面积为200cm2,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。求:
(1)金属块受到的浮力;
(2)金属块的密度;
(3)金属块离开水面后,杯底受到的压强减小多少?
9.如图所示,物块A有三分之二的体积浸在烧杯的水中静止时,弹簧测力计的示数F1=0.5N。已知物块A重为3N,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)画出如图所示的情境中物块A的受力分析示意图;
(2)求物块A的体积;
(3)若将物块A从弹簧测力计上取下放入该烧杯中(水足够多),求物块A静止时所受的浮力大小。
10.如图所示是我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器,质量22吨,体积约84m3,已成功挑战7000m深度。
(1) “蛟龙号”在7000m深处受到的压强是多少?(海水密度近似ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(2) “蛟龙号”空载在水面漂浮时受到的浮力是多大?
11.用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9N,将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9N(g=10N/kg)。求:
(1)该物体受到的浮力;
(2)该物体的体积。
12.如图所示,将一个质量为1.5千克、体积为5×10-4米3的物块用细线系着浸没在水中。求此时:
(1)该物块的密度ρ;
(2)该物块受到的浮力F浮;
(3)细线对该物块的拉力F拉。
13.我国自主集成研制的“蛟龙号”载人深潜器,于2012年6月顺利完成7000m深的海试任务。(海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3)
(1)当“蛟龙号”下潜到达7000m深度时,受到海水的压强是多少?
(2)总质量为2.2×104kg“蛟龙号”完成海试任务后,上浮最终漂浮在海面上,此时“蛟龙号”排开水的体积多大?
14.如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰,该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼-15舰载机,每架舰载机质量为25吨。求:
(1)在标准排水量时,航母所受的浮力;
(2)航母在某海域训练,每起飞一架舰载机,航母排开海水减少的体积。(本题中海水密度取1.0×103kg/m3)
15.如图所示,用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A上表面到水面的高度差为0.12m.已知A的体积为1.0×10﹣3m3,所受重力为8N;B的体积为0.5×10﹣3m3,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)A上表面所受水的压强;
(2)B所受重力大小;
(3)细线对B的拉力大小.
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理专题训练——浮力的综合计算》参考答案
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【分析】知道金属块排开水的体积,利用阿基米德原理求受到的浮力.
【详解】金属块所受浮力:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10−3m3=49N,
2.(1)160kg;(2);(3)1600N;(4)0.16m3
【详解】(1)根据G=mg可得,木块的质量
(2)木块的密度
(3)因为木块漂浮,所以木块受到的浮力
(4)根据阿基米德原理可得,木块浸入水中的体积
答:(1)木头的质量是160kg;
(2)木头的密度是;
(3)木头受到的浮力是1600N;
(4)木头浸入水中部分的体积是0.16m3。
3.见解析
【分析】(1)由、、F=G,求出对水平地面的压力,再根据,证明公式;
(2)由阿基米德原理,计算浮力,再根据漂浮状态,浮力等于重力,再由露出水面的体积等于总体积减浸在水中的体积,推出公式。
【详解】(1)证明:地面受到的压力
对地面的压强
即证得
(2)证明:由阿基米德原理,木块都受到的浮力
木块处于漂浮状态,此时浮力等于木块的重力
由以上两个公式联立,可得
即可得
木块漏出水面的体积
4.(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。
5.29.4N
【详解】解:物体浸没在水中,则物体排开水的体积
V排=V物=3×10﹣3m3
由阿基米德原理可知,物体受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×3×10﹣3m3=29.4N
答:物体受到的浮力F浮为29.4N。
6.(1)3×103m3
(2)3×107N
(3)2×106Pa
【详解】(1)潜艇排开海水的体积是
(2)潜艇所受浮力
(3)当它潜入到水下200m时,所受海水的压强是
7.(1)10N;(2)600Pa;(3)
【详解】解:(1)物块A受到的浮力为
(2)物块A受竖直向下的重力、拉力及竖直向上的浮力作用处于静止状态,则物块A受到的重力为
剪断细线,待物体A静止时,漂浮在液面上,此时
由浮力产生的原因可知,物块A下表面受到向上的压力为
此时物块A下表面受到水的压强为
(3)已知B的体积是A的,则B的体积
B受到的浮力
因为B受平衡力的作用,所以
由可得,石块B的质量
则B的密度
答:(1)物块A受到的浮力为10N;
(2)物块A下表面受到水的压强为600Pa;
(3)B的密度为。
8.(1)1.2N;(2)7×103kg/m3;(3)60Pa
【详解】解:(1)对金属块受力分析,金属块受重力、浮力、绳子的拉力,则
F浮=G-F=8.4N-7.2N=1.2N
(2)由阿基米德原理F浮=G排水=ρ水V排g得
由G=mg得,金属块的质量
由得,金属块的密度
(3)金属块离开水面后,水位下降的高度
由p=ρgh得,减小的压强
答:(1)金属块受到的浮力为1.2N;
(2)金属块的密度为7×103kg/m3;
(3)金属块离开水面后,杯底受到的压强减小了60Pa。
9.(1)见解析;(2)3.75×10-4m3;(3)3N
【详解】解:(1)对物块A受力分析,物块A受竖直向下的重力,竖直向上的浮力,弹簧测力计的拉力,如图所示:
(2)由题意可知,弹簧测力计的示数为0.5N,物块A重为3N,则物块A受到的浮力
F浮=G-F1=3N-0.5N=2.5N
物块A有三分之二的体积浸在烧杯的水中静止,则物块A浸入水中的体积
则物块A的体积
(3)物块A重为3N,则物体A的密度
物块A的密度小于水的密度,根据浮沉条件可知,将物块A从弹簧测力计上取下放入该烧杯中,物块A漂浮,则浮力大小等于重力大小,即
F浮'=G=3N
答:(1)见解析;
(2)物块A的体积为3.75×10-4m3;
(3)物块A静止时所受的浮力大小为3N。
10.(1)7×107Pa;(2)2.2×105N
【详解】(1) “蛟龙号”在7000m深处受到的压强
(2) “蛟龙号”空载在水面漂浮时受到的浮力
答:(1) “蛟龙号”在7000m深处受到的压强;
(2) “蛟龙号”空载在水面漂浮时受到的浮力是2.2×105N。
11.(1)1N;(2)1×10﹣4m3
【详解】解:(1)根据称重法,物体受到的浮力为
(2)根据阿基米德原理
物体的体积为
答:(1)物体受到的浮力为1N;
(2)物体的体积为。
12.(1);(2)5N;(3)10N
【详解】解:(1)根据题意可知,质量为1.5千克、体积为5×10-4米3,所以,该物块的密度是
(2)根据题意可知,物块浸没在水中,排开液体的体积等于物体的体积,即
由可知,该物块受到的浮力
(3)根据题意可知,物块受到的重力是
物块受到的重力、细线物块的拉力,物块的浮力,三个力平衡,有
则细线对该物块的拉力
答:(1)该物块的密度;
(2)该物块受到的浮力5N;
(3)细线对该物块的拉力10N。
13.(1)7×107Pa;(2)22m3
【详解】解:(1)下潜到7000m时,受到海水的压强
(2)漂浮时,蛟龙号所受的浮力等于自身重力,所以
F浮=G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N
据阿基米德原理得,排开水的体积
答:(1)受到海水的压强是7×107Pa;
(2)此时“蛟龙号”排开水的体积为22m3。
14.(1)5×108N;(2)25m3
【详解】解:(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为
F浮=G排=m排g=50000×103kg×10N/kg=5×108N
(2)航母处于漂浮状态,每起飞一架舰载机,减少的浮力等于飞机的重力,即
ΔF浮=ΔG排=G舰载机
由G=mg可得,排开海水的质量减小值为
Δm排=m舰载机=25×103kg=2.5×104kg
由可得,航母排开海水减少的体积为
答:(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为5×108N;
(2)每起飞一架舰载机,航母排开海水减少的体积为25m3。
15.(1)1200Pa;(2)7N;(3)2N.
【详解】(1)由p=ρgh知道,A上表面所受水的压强是:p=ρ水gh=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(2)由阿基米德原理知道,A、B受到的总浮力是:
F浮=ρ水gV排=ρ水g(VA +VB)=1×103 kg/m3 ×10N/kg×(1.0×10-3m3 +0.5×10-3 m3 )=15N;
又因为A、B恰好悬浮,所以F浮 =GA +GB ,故B的重力是:GB =F浮-GA =15N-8N=7N;
(3)由阿基米德原理知道,B受到的浮力是:F浮B =ρ水gV排B =ρ水gVB =1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.5×10-3 m3 =5N,
所以,细线对B的拉力是:F拉 =GB -F浮B =7N-5N=2N.
答案第1页,共2页
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