微专题(六) 浮力，压强的综合计算-【决胜中考】2025年中考物理全程复习（安徽专版）

<<微专题（六） 浮力 M类型一漂浮类M 1.(2024·江西)如图所示，水平桌面上的平底 薄壁容器（重力忽略不计）底面积为0.01m2, 容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂 浮在水面上，木块的质量为0.6kg,体积为 1×103m3。g取10N/kg,求： (1)木块的密度。 (2)木块受到的重力。 (3)木块受到的浮力。 (4)此时容器对水平桌面的压强。 2.(2024·重庆A卷)如图甲所示，我国自主建 造的重为3.7×108N的导管架“海基二号”需 要用驳船运输到指定位置，安装在超过300m 深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳 船的最大载重只有3×108N,该驳船可看作 长200m、宽50m、高14m的规则长方体，其 最大吃水深度为7m。“文冲修造厂”通过加 宽驳船解决了超重难题，如图乙是驳船加宽 后的示意图，加宽后驳船的最大吃水深度不 变。(p海*=1.0X103kg/m3)求： (1)水深300m处的压强。 (2)加宽前，驳船空载时排开水的体积。 (3)若驳船体积每增加1m3,自重增加2.5× 103N,为了安全装载“海基二号”，驳船总 72 、压强的综合计算>> 宽度至少应增加多少？请你另外设计一 种改装驳船的方法（只说方法，不计算）。 导管架 200m 750m 14m 甲 M类型二出入水类M 3.(2024·自贡)自贡某初级中学物理科技小组 的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不 吸水砖块，使其缓慢匀速下降，并将其浸入平 静的游泳池水中，如图甲所示。弹簧测力计 的示数F与砖块下底面下降高度h的变化关 系如图乙所示，忽略砖块浸入水中时游泳池 水面高度的变化，已知g=10N/kg,P水= 1.0×103kg/m3,p大气=1.013×105Pa,求： ↑FN 24 二二5 0 4070100h/cm 甲 乙 (1)砖块完全浸没在水中时所受浮力的大小。 (2)砖块的密度。 (3)砖块刚好完全浸没时，其下底面所受的 压强。 微专题（六）浮力、压强的综合计算 4.(2024·遂宁)遂宁大英的卓筒井被誉为“世界 近代石油钻井之父”，是手工制盐的活化石。 从井中提取盐卤水是制盐过程中的关键环节， 其装置如甲图所示。某科创小组制作了一个 模型来模拟提取过程，如乙图所示，图中的竹 制汲卤筒顶端开口，底部装有硬质单向阀门； 竹条具有韧性，对汲卤筒可以产生压力或拉 力。汲卤筒在盐卤水中下降时单向阀门绕O 点转动打开，盐卤水进入筒中；当汲卤筒上升 时，单向阀门绕O点转动关闭。已知汲卤筒的 高2m,质量2.4kg,密度0.6×103kg/m,盐卤 水的密度1.1×103kg/m3(汲卤筒底和阀门厚度 及质量不计，g取10N/kg)。求： (1)汲卤筒实心部分的体积。 (2)汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力大小。 (3)汲卤筒浸没在盐卤水中静止时，竹条对它 所施加力的大小和方向。 (4)取出装满盐卤水的汲卤简后，在竖直状态 下，要将阀门刚好顶开至少需用多大的 力？（筒的取水口与单向阀门均看作面积 为30cm的圆形；盐卤水对阀门压力的作 用点等效在阀门圆心处) 绞盘 竹条、 汲卤筒 取水口 筒底结构示意图 水 甲 微专题（六）浮力、压强的综合计算 M类型三注水类m 5.(2024·长沙改编)有一个底面积为500cm2 的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上， 科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉， 他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和 长方体B放在容器中，如图甲所示。向容器 内缓慢加水，A、B始终保持竖直，水深h与加 水体积V的关系如图乙所示。当水深为3h。 时，取出其中一个物体，水面下降2cm。当水 深为3h。时，水对容器底部的压强是多少帕？ (不考虑取出物体的过程中带出的水，P水= 1.0×103kg/m3,g取10N/kg) ↑h B A 3V。7V。12V。 甲 乙 73 M类型四连体类m 6.(2024·泸州)钓鱼是一项户外运动。图甲是 钓鱼常用的一种钓具，其主要由鱼钩、铅坠、 浮漂(7颗相同浮子)构成，该钓具各部分参数 如下表所示。假如垂钓时，浸没在水面下的 浮子处于同一竖直线上，漂浮在水面上的浮 子处于同一水平线上，为浮子的理想状态（忽 略鱼线弯曲造成的影响，即不计漂浮浮子与 浸没浮子之间的相互作用)。如图乙所示，某 钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时，鱼饵的质量为1.5× 103kg,体积为1×106m3,沉到水底后未与塘 底紧密接触，有4颗浮子浸没在水下、有3颗浮 子漂浮在水面上，且浮子处于理想状态。取 p水=1.0X103kg/m3,g=10N/kg,则： 名称 1颗浮子 铅坠 鱼钩 鱼线 质量m/kg 4×10-4 9×10 一4 4×10 4 不计 体积V/m 8×10 7 1×10 不计 不计 (1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为 多大？ (2)当鱼饵静止在水平塘底时，鱼饵受到的支 持力为多大？ (3)当鱼饵被全部吃掉，而鱼未上钩，稳定后， 浮子仍处于理想状态，水面下浸没的浮子 有多少颗？ 0 0 永面 浮漂 0 浮子 0浮子 0 铅坠 铅坠 鱼 心鱼饵 -塘底 甲 乙 74 m类型五弹簧类M 7.如图甲所示，是一根弹簧在弹性限度内受到 的拉力与它的伸长量之间关系的图像。在这 个弹簧的下面挂一个正方体物块A,弹簧的 伸长量为7.2cm,此时再将物块A浸没到水 平放置的柱形水槽内水中（如图乙所示），弹 簧的伸长量为2.4cm。若水槽的底面积为4× 103mp水=1.0×10kg/m,g取10N/kg。求： (1)物块A浸没在水中时受到的浮力F浮。 (2)物块A的密度P物。 (3)水槽底部受到水的压强的增加量△p。 2.4拉力/N 1.8 Ltilltit Llleliee 1.2 0.6 02.44.87.2伸张量lmm 甲 微专题（六）浮力、压强的综合计算开液体的重力，两物块受到的浮力相等，所以物块排开甲液 体的重力等于物块排开乙液体的重力，故B符合题意：根据 浮沉条件可知，物体漂浮时P甲液>P%,物体悬浮时P2液= P物，所以P甲孩>P2液，两杯中液面相平，根据力=pgh可知， 烧杯底受到液体的压强p甲>p,故C不符合题意；由题 图知，甲液体的体积大于乙液体的体积，且甲液体的密度大 于乙液体的密度，根据m=ρV知，甲液体的质量大于乙液体 的质量，又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同，根据 G一mg知，甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力， 根据p=知，甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的 压强，故D不符合题意。 8.=<[解析]由题图可知，简易密度计在甲、乙两种液体 中都处于漂浮状态，此时浮力等于重力，因同一支密度计的 重力不变，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即 F=F,。由题图知，密度计排开甲液体的体积大于排开乙 液体的体积，密度计在两种液体中所受的浮力相等，根据 F浮=P减V#g可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，静止 时液面相平，根据p一P微gh可知，甲烧杯底部受到的液体 压强较小，即p甲<p乙。 9.C[解析]种子在上浮过程中所处的深度不断减小，由 p=Pgh可知，种子受到的液体压强也在不断减小，故A错 误；根据物体浮沉条件可知，漂浮的种子受到的浮力大小等 于其自身的重力，故B错误：根据物体浮沉条件可知，下沉 的种子密度比盐水的密度大，故C正确：由物体的浮沉条件 可知，沉底的种子受到的重力大小大于浮力，所以沉底的种 子除了受重力和浮力的作用，还受容器底对其的支持力，故 D错误。 微专题（六）浮力、压强的综合计算 m 0.6 kg 1.解：)根据题意可知，木块的密度p=了=1X10m 0.6×103kg/m3。 (2)根据题意可知，木块受到的重力G=mg=0.6kg× 10N/kg=6N。 (3)根据题意可知，实心木块漂浮在水面上，则木块受到的 浮力等于木块的重力，即浮力F浮=G=6N。 F F (4)根据p=5可知，此时容器对水平来面的压强力=S GGx+G_6 N+4 kgX10 N/kg-4.6X10'Pa. S S 0.001m 2.解：(1)水深300m处的压强p=p海水gh=1.0×10kg/m× 10N/kg×300m=3×10°Pa。 (2)加宽前，驳船满载时排开水的体积V株=200m×50m× 7m=7X10m2,驳船满载时受到的浮力F牌=Ps水gV排= 1.0×103kg/m3×10N/kg×7×104m3=7×108N,驳船空 载时的重力G=F降一G我=7×103N一3×103N=4× 10N,驳船空载时排开海水的体积V#=F生=G P海水gP海水g 4×10N 1.0X102kg/m×10NWkg=4X10m。 (3)驳船载重增加量△G我=G学管架一G我=3.7X103N 3×10N=0.7X103N,驳船加宽后满载时浮力增加量 △F#=P海水g△V#=1.0X103kg/m3×10N/kgX(200mX ·16 7m×l如宽)，驳船加宽后自重增加量△G灿=(200m×14m× 1t)×25X10N,由△Gt=△F4一4G。可得，驳格总宽 1 m 度增加量至少为1如吃=l0m。改装驳船的方法：①增加驳船 的长度：②增加驳船的高度：③在驳船周围增加浮筒（言之 有理即可) 3.解：(1)由图像可知，当h为0~40cm时，弹簧测力计示数 为54N,此时砖块处于空气中，根据二力平衡条件可知，砖 块的重力G=F粒1=54N;由图像可知，深度大于70cm时， 弹簧测力计示数为24N不变，此时砖块浸没水中，则砖块浸 没时受到的浮力F净=G-F拉2=54N-24N=30N。 (2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所 F连 以，由F=PAgV4可得，砖块的体积V=V一P术g 30N 1×103kg/m3×10N/kg =3×103m3,砖块的质量m= G=,54N=5.4kg,砖块的密度p=V3×10m m 5.4 kg g 10 N/kg 1.8×10kg/m。 (3)由图像可知，砖块刚浸没时底部所处的深度h=70cm 40cm=30cm=0.3m,砖块下底面受到水的压强p水= p*gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,其 下底面所受的压强p=p水十p大气=3000Pa十1.013× 10Pa=1.043×105Pa. 4.解：1)根据P=受可得，汲卤简实心部分的体积V- 0 2.4kg 0.6X102kg/m=4X103m3。 (2)根据阿基米德原理可得，汲卤筒浸没在盐卤水中时受到 的浮力F萍=P盘商水gV#=P堂齿水gV=1.1X103kg/m 10N/kg×4×103m=44N。 (3)汲卤筒的重力G=mg=2.4kg×10N/kg=24N,小于 浮力，汲卤筒浸没在盐卤水中静止时，处于平衡状态，受到 平衡力作用，此时竹条对它所施加的力为压力，故有F浮一 G十F压，所以竹条对它所施加力F压=F浮一G=44N一 24N=20N,方向与重力方向相同，为竖直向下。 (4)盐卤水对阀门的压强p=P*gh=1.1×102kg/m3× F 10N/kgX2m=2,2X1I0Pa,根据p=S可得，盐卤水对阀 门的压力F'=pS=2.2×104Pa×30×10-4m2=66N,单 向阀门相当于一个杠杆，根据杠杆平衡条件可知，当顶开阀门 的力作用在与O点关于圆心对称的点上时，此时动力臂最 大，阻力与阻力臂的乘积不变，动力最小，有F”X2r=F'Xr, 所以将间门刚好顶开的力最少为下=FX=66N 2r 2 33N。 5.解：由题意及图像可知，A、B浸没或漂浮时均有B=2hA,注 水体积由03V的过程中(S容-SA-SB)h=3V,①，注 水体积由3V,~7V。的过程中(S家-S:)h=7V,~3V。…②， 注水体积由7V,一12V,的过程中S容h。=12V,一7V…③，联 立①②③解得SA=Sm=5S=100cm。由此可知正方 体A的边长l=10cm,取出其中一个物体时，△V#=S容· h=500cmX2em=100cm=V=2a.①若Ps≥ P*,则A、B浸没，由△V#=VA可知取出的物体为A,。为 A的高度，h。=1=10cm=0.1m,当水深为3h。时，水对容 器底的压强p=P*g·3h。=1.0X103kg/m3X10N/kg× 3X0.1m=3000Pa。②若P<P*,则A、B漂浮，由 4,=V,,可知取虫的物你为B,由图可为A没入 水中的深度为h,B浸入水中的深度为2ho,△V特=SB· 2ho,代入数据解得ho=5cm=0.05m。当水深为3h。时， 水对容器底的压强p=P*g·3h。=1.0×103kg/m3 10N/kg×3×0.05m=1500Pa。 6.解：(I)由F弹=P微V特g知，4颗浮子受到的总浮力F牌子= p*gV#浮子=1X103kg/m3×10N/kg×4×8×10-7m3 3.2×10-2N。 (2)不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用，将水面下的 四个浮子、铅坠、鱼饵、鱼钩作为一个整体分析，其总重力与 其所受总浮力及水平塘底对鱼饵的支持力平衡。则四个浮 子的重力G#子=m降子g=4×4×104kg×10N/kg= 16X102N,鱼饵的重力G4=mg=1.5×103gX10Vkg= 1.5X102N,鱼钩的重力G=m绮g=4×104kg× 10NVkg=4X103N,铅坠的重力G堡=mg=9×104kg× 10N/kg=9X103N,铅坠所受浮力F浮=P*gV特=1X 10kg/m×10N/kg×1×107m3=1×103N,鱼饵受到的浮 力F浮每=p*gV特样=1X103kg/mX10N/kgX1×106m3= 1X102N,故鱼饵受到的支持力F支=G总一F浮愁=1,6X 10-2N+9×10-3N+4×10-3N+1.5×10-2N-3.2× 10-2N-1×10-3N-1.0×10-2N=1×10-3N。 (3)当鱼饵被全部吃掉，而鱼未上钩，稳定后，浮子、铅坠和 鱼钩处于悬浮状态，设浸没在水下浮子的个数为，根据力 的平衡关系可知，nF滓子十F浮=G子十G浮粉十G盘的，即 n×0.008N+0.001N=(n×4×104kg+9×10-4kg+ 4×104kg)×10N/kg,解得n=3。 7.解：(1)由题图甲可知，弹簧的仲长量为7.2cm时，弹簧受到 的拉力为1.8N,因此弹簧下面所挂物体A的重力G 1.8N,将物块A浸没到水中，此时弹簧的伸长量为2.4cm, 由题图甲可知，此时弹簧受到的拉力F=0.6N,故正方体A 浸没在水中受到的浮力F浮=G-F=1.8N-0.6N= 1.2N。 (2)物块A浸没在水中时，排开水的体积等于A的体积，由 F#=PgV可得，物体A的依积V=#=F生 P水g 1.2N 1.0X10 kg/m2X10 N/kg-1.2X 10 m,G=mg= PgV可得，A的密度p= 1.8N gV=10N/kg×1.2X10+m 1.5×103kg/m。 V持 (3)A浸没在水中时，水的深度增加量△h= S 1,2X10m=0.03m,水精底部受到水的压强的增加量 4×10-3m2 △p=p*gh=1.0×10°kg/m×10N/kg×0.03m=300Pa。 第十一讲功与能 第1课时功和功率 知识网络梳理 ①方向②力③移动的距离④快慢⑤功率⑥Fv 安徽中考精选 1.解：克服物体重力做的有用功W有=Gh=6N×0.3m= 1.8J。 2.解：物体从被抛的，点至落地的过程中，在重力方向上运动的 距离为1.5m,重力做的功W。=Gh=mgh=0.4kg× 10N/kg×1.5m=6J. s_2m=0.2m/s0 3.解：1)物体上升的速度0=产一10s (2)起重机对物体做的功W=Gh=5000NX2m=10000J,起 重机提升物体的功率P=罗_10000」-1000w t 10s 4.解：(1)因为运动员和降落伞竖直向下匀速降落，所以这个 整体所受阻力和重力是一对平衡力，即f=G=1000N。 (2)下落过程中重力所做的功W=Gh=1000N×30m= 30000J,重力做功的功率P=W_30000J=6000W, 5s 5.解：(1)做引体向上时需要克服重力做功，已知小明体重 G=500N,每次上升距离h=0.6m,小明完成一次引体向 上做的功W=Gh=500N×0.6m=300J。 (2)小明10s内做的总功Ws=4×300J=1200J,小明做 功的功率PW=1200J=120w. t 10s 6.解：推力做的功W=F幕s=20NX8m=160J,推力做功的 动本Pg-8g16w 7.解：(1)用10N的水平拉力，拉着物体向左做匀速直线运动 物体处于平衡状态，则地面对物体的摩擦力与拉力是一对 平衡力，大小相等，故f=F=10N。 (2)拉力F做的功W=Fs=10N×2m=20J,拉力F做功 的功率Pg--4w 8.解：轿车通过的路程s=t=72km/h×0.5h=36km,阻力 f=0.08G=0.08×1.5×101N=1200N,轿车匀速直线行 驶，则牵引力F=f=1200N,牵引力做的功W=Fs= 1200N×3.6×104m=4.32×10J,牵引力做功的功率 P=W=4.32X101=2.4X10w. t0.5×3600s 全国真题精选 1.C [解析]功等于力与力在这个方向上移动的距离 2.Fs1 的乘积，故此过程中拉力对物块做的功W=F,根据功率计 算公式得p _W_Fs tt 3.运动4×108×103[解析]重物相对于地面的位置在 不断变化，所以以地面为参照物，重物是运动的。拉力做的 功w=Fs=1×10N×40m=4X10J:功率P=W 4×103J=8×103W. 50s