5.浮力相关综合题- 【一战成名新中考】2026陕西物理中考必考知识点题组特训

浮力相关综合题 1．（2025•雁塔区校级模拟）小明对传感器感兴趣，他将力传感器固定在容器底部，用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块M，如图甲所示，力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力（不计细杆的质量和体积）。现缓慢向容器中加水，力传感器的示数F随水深h变化的图像如图乙所示，下列分析错误的是（　　） A．物块M的重力为15N B．当水深为9cm时，物块M所受浮力为9N C．物块M的密度为0.625×103kg/m3 D．物块M刚浸没时，水对容器底的压强为1300Pa 2．（2025•碑林区校级二模）图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积（包括标牌）相等，其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃，相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是（　　） A．彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力 B．当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，5个彩球均漂浮 C．若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度t满足24℃＜t＜26℃ D．要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球 3．（多选）某同学将盛有适量水的烧杯放在压力秤上，其示数为2N，如图甲所示；将一个长方体木块放入水中，木块漂浮时压力秤的示数为2.75N，如图乙所示；用细针将木块压入水中使其全部浸没，始终保持木块上表面水平，此时压力秤的示数为3.25N，如图丙所示，已知水的密度为1.0g/cm3，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．该木块的重力为2.75N B．该木块的密度为0.6g/cm3 C．丙图中、木块所受浮力为1.25N D．丙图中，木块处于静止状态，水对木块的合力为0N 4．（2025•雁塔区校级二模）小明将力传感器固定在铁架台上，底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上，装有23cm深的水，如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中，力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时，水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩，A始终保持竖直，且不吸水。（水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）则： （1）圆柱体A的质量是多少？ （2）求出图乙中F1的大小？ （3）当A浸没入水中后剪断细线，升降台和A都静止时，求溢水杯对升降台的压强？ （4）制作圆柱体A的材料密度是多大？ 5．（2025•西安模拟）如图是我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”。该船满载排水量为2400t，吃水深度为6.2m，采用全电力驱动、双回转舵桨推进系统。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）“海巡156”在港口装载设备时，随着吃水深度增大，船受到海水的浮力 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）“海巡156”满载时，海水对船底的压强是多少？排开海水的体积是多少？ （3）“海巡156”以5×104N的恒定牵引力和36km/h的速度匀速直线行驶5min，牵引力做的功是多少？ 6．（2025•新城区一模）山东舰（如图）满载时的排水量为6.5×104t，在海面上的最大航速为54km/h，吃水深度为10m。求：（g取10N/kg，海水的密度近似取1.0×103kg/m3） （1）舰载机飞离航母甲板时，以航母为参照物，舰载机是 　 　 （选填“运动”或“静止”）的。舰载机飞离航母甲板后，航母将 　 　 （选填“上浮”或“下沉”）一些。 （2）航母以最大航行速度匀速直线航行30min的航行距离。 （3）航母满载时排开海水的体积。 （4）一名重600N的飞行员来到航母的水平甲板上，若飞行员与甲板的接触面积为400cm2，此时他对甲板的压强。 7．（2025•碑林区二模）解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为25.5t，同时装配有最大输出功率为1.2×106W的发动机，机动性能卓越。（g取10N/kg） （1）水陆两栖突击车加速冲上海滩时，该车的动能 　 　 （选填“增大”或“减小”）。 （2）该车在海面漂浮时受到的浮力是多少？若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为25m3，该区域海水的密度是多少？（g取10N/kg） （3）该车以21.6km/h的速度在海面上匀速行进10.8km，发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功？该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 浮力相关综合题 1．（2025•雁塔区校级模拟）小明对传感器感兴趣，他将力传感器固定在容器底部，用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块M，如图甲所示，力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力（不计细杆的质量和体积）。现缓慢向容器中加水，力传感器的示数F随水深h变化的图像如图乙所示，下列分析错误的是（　D　） A．物块M的重力为15N B．当水深为9cm时，物块M所受浮力为9N C．物块M的密度为0.625×103kg/m3 D．物块M刚浸没时，水对容器底的压强为1300Pa 【解析】A、由图可知，当h＝≤6cm时，细杆受到的压力等于物体M的重力，所以物块M的重力为15N，故A正确；B、由图乙可知，当水深为9cm时，细杆受到的拉力为6N，由相互作用力的关系可知，细杆对物体M向上的支持力为6N，则物块M所受浮力：F浮＝G﹣F支＝15N﹣6N＝9N，故B正确；C、物块M的质量：m1.5kg，当h′＝6cm时，物体M的下表面恰好与水面接触，当容器内水的深度h1＝11cm时，物体M受到的浮力等于其重力，然后浮力继续增大，物块M对细杆的拉力变大，当力传感器的示数F拉＝9N时，M刚好浸没，此时受到的浮力为：F浮′＝G+F拉＝15N+9N＝24N，由F浮＝ρgV排可得，物体M的体积：V＝V排2.4×10﹣3m3，则物块M的密度：ρM0..625×103kg/m3，故C正确；D、设物块M的底面积为S，当容器内水的深度h1＝11cm时，物体M受到的浮力等于其重力，即F浮″＝G＝15N，由F浮＝ρgV排可得，此时物体M的排开水的体积：V排″1.5×103m3＝1500cm3，物块M的底面积：S300cm2，柱形物块M的高度：hM8cm，物块M刚浸没时，容器内水的深度：h水＝6cm+8cm＝14cm＝0.14m，水对容器底的压强：p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m＝1400Pa，故D错误。故选：D。 2．（2025•碑林区校级二模）图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积（包括标牌）相等，其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃，相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是（　C　） A．彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力 B．当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，5个彩球均漂浮 C．若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度t满足24℃＜t＜26℃ D．要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球 【解析】由题意知，液体的温度升高时，密度变小，原来悬浮的小球因液体的温度升高而下沉，所以4号彩球标牌所标温度值为22℃，则5号小球应标20℃，3号小球应标24℃；A、22℃大于18℃，液体在22℃时密度小，等于4号球的密度，4号球悬浮，浮力等于重力；18℃时密度大，大于4号球的密度，4号球漂浮，浮力等于重力，所以4号在22℃时所受浮力等于18℃时所受浮力，故A错误；B、由于液体的密度随着环境温度降低会增大，有更多的彩球能漂浮，所以当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，液体的密度等于密度最大一个小球的密度，即5号彩球悬浮，其余四个小球漂浮，故B错误；C、若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则3、4、5三个彩球沉底，4号球标示22℃、3号球标示24℃、2号球标示26℃，表明当前环境温度在24℃到26℃之间，故C正确；D、当环境温度升高时，液体的密度减小，当前1号球标示温度最高，若想测量更高的温度，应增加一个密度更小的彩球，所以与彩球1体积相等、质量更小，故D错误。故选：C。 3．（多选）某同学将盛有适量水的烧杯放在压力秤上，其示数为2N，如图甲所示；将一个长方体木块放入水中，木块漂浮时压力秤的示数为2.75N，如图乙所示；用细针将木块压入水中使其全部浸没，始终保持木块上表面水平，此时压力秤的示数为3.25N，如图丙所示，已知水的密度为1.0g/cm3，g取10N/kg。下列说法正确的是（　BC　） A．该木块的重力为2.75N B．该木块的密度为0.6g/cm3 C．丙图中、木块所受浮力为1.25N D．丙图中，木块处于静止状态，水对木块的合力为0N 【解析】A.木块的重力G＝2.75N﹣2N＝0.75N，故A错误；C.由甲、丙两次可得，F浮＝3.25N﹣2N＝1.25N，故C正确；B.木块的质量m0.075kg，木块的体积V＝V排1.25×10﹣4 m3，木块的密度ρ0.6×103kg/m3＝0.6g/cm3，故B正确；D.由于木块处于静止状态，则木块受到平衡力，所以水对木块的合力大小等于浮力的大小，水对木块的合力为1.25N，故D错误。故选：BC。 4．（2025•雁塔区校级二模）小明将力传感器固定在铁架台上，底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上，装有23cm深的水，如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中，力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时，水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩，A始终保持竖直，且不吸水。（水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）则： （1）圆柱体A的质量是多少？ （2）求出图乙中F1的大小？ （3）当A浸没入水中后剪断细线，升降台和A都静止时，求溢水杯对升降台的压强？ （4）制作圆柱体A的材料密度是多大？ 解：（1）从图乙可知，升降台高度为5cm之前，物体A没有接触到水面，此时的力传感器受到的细线的拉力等于重力，重力GA＝F1＝12N；物体A的质量 mA1.2kg （2）从图乙可知升降台上升了h1＝8cm﹣5cm＝3cm Δh 物体A浸入高度 h＝h1+Δh＝3cm+2cm＝5cm 此时物体A受到的浮力 F浮＝V排ρ水g＝SAhρ水g＝40×5×10﹣6m3×1.0×103kg/m3×10N/kg＝2N F1＝G﹣F浮＝12N﹣2N＝10N （3）从图乙可知，升降台高为8cm开始水由溢出，直到18cm物体全部浸没，期间排水水的体积即溢出水的体积 V溢出＝V排1＝SAΔh1＝40cm3×（18cm﹣8cm）＝400cm3 溢出水的重力 G溢出＝V溢出ρ水g＝400×10﹣6m3×1.0×103kg/m3×10N/kg＝4N 溢水杯对升降台的总压力 F＝G杯+GA+G水﹣G溢出＝3N+12N+100×23×10﹣6×1×103kg/m3×10N/kg﹣4N＝34N， 溢水杯对升降台的压强 3400Pa （4）圆柱体A的高度 hA＝5cm+18cm﹣8cm'＝15cm 圆柱体的密度 ρA2×103kg/m3 5．（2025•西安模拟）如图是我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”。该船满载排水量为2400t，吃水深度为6.2m，采用全电力驱动、双回转舵桨推进系统。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）“海巡156”在港口装载设备时，随着吃水深度增大，船受到海水的浮力 　增大　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）“海巡156”满载时，海水对船底的压强是多少？排开海水的体积是多少？ （3）“海巡156”以5×104N的恒定牵引力和36km/h的速度匀速直线行驶5min，牵引力做的功是多少？ 解：（1）增大 （2）“海巡156”吃水深度为6.2m时，海水对船底的压强 p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.2m＝6.2×104Pa 根据阿基米德原理可知：浮力的大小等于物体排开的液体的重力，“海巡156”满载时排水量 m＝2400t＝2.4×106kg 那么 F浮＝mg＝2.4×106kg×10N/kg＝2.4×107N 根据F浮＝ρ海水gV排可知 V排2400m3 （3）“海巡156”匀速行驶通过的路程 s＝vt＝36km/h3km＝3000m 牵引力做的功 W＝Fs＝5×104N×3000m＝1.5×108J 6．（2025•新城区一模）山东舰（如图）满载时的排水量为6.5×104t，在海面上的最大航速为54km/h，吃水深度为10m。求：（g取10N/kg，海水的密度近似取1.0×103kg/m3） （1）舰载机飞离航母甲板时，以航母为参照物，舰载机是 　运动　 （选填“运动”或“静止”）的。舰载机飞离航母甲板后，航母将 　上浮　 （选填“上浮”或“下沉”）一些。 （2）航母以最大航行速度匀速直线航行30min的航行距离。 （3）航母满载时排开海水的体积。 （4）一名重600N的飞行员来到航母的水平甲板上，若飞行员与甲板的接触面积为400cm2，此时他对甲板的压强。 解：（1）运动 上浮 （2）航空母舰以54km/h的速度匀速直线航行0.5h的航行距离 s＝vt＝54km/h×0.5h＝72km （3）航母满载 F浮＝G排＝m排g＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×V排＝6.5×104×103kg×10N/kg 排开海水的体积V排＝6.5×104m3 （4）飞行员对甲板的压强 p1.5×104Pa 7．（2025•碑林区二模）解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为25.5t，同时装配有最大输出功率为1.2×106W的发动机，机动性能卓越。（g取10N/kg） （1）水陆两栖突击车加速冲上海滩时，该车的动能 　增大　 （选填“增大”或“减小”）。 （2）该车在海面漂浮时受到的浮力是多少？若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为25m3，该区域海水的密度是多少？（g取10N/kg） （3）该车以21.6km/h的速度在海面上匀速行进10.8km，发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功？该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少？ 解：（1）增大 （2）由物体的漂浮条件可知，该车在水面漂浮时受到的浮力 由F浮＝ρ液gV排可知，海水的密度 （3）该车以21.6km/h的速度在海面上匀速行进10.8km，由v可知，所用时间 由P可知，发动机做的功 W＝Pt＝1.2×106W×1800s＝2.16×109J 由二力平衡条件和W＝Fs可知，匀速行进时受到的阻力 学科网（北京）股份有限公司 $