2026年中考物理二轮专题强化训练-物体的浮沉条件及其应用

物体的浮沉条件及其应用 一、选择题 1．小明将一物块轻轻放入盛满密度为0.7×103kg/m3的液体的大烧杯中，静止后有14g液体溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有18g水溢出。分析以上信息，下列说法中正确的是（　　） A．静止时，物块在液体中漂浮 B．静止时，物块在水中沉底 C．物块的密度为0.9g/cm3 D．缺少条件，无法求出物块密度 2．如图所示，一杯果汁（ρ果汁＞ρ水）中浮着一些冰块，如果冰全部熔化后，液面将（　　） A．上升 B．不变 C．下降 D．无法确定 3．水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体，将两个不同材料制成的正方体A、B（VA<VB），按如图两种方式放入两种液体中，待静止后B刚好浸没在甲液体中，A刚好浸没在乙液体中，两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是（　　） A．甲液体密度大于乙液体的密度 B．甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强 C．甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强 D．装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力 4． 在两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底如图甲所示，放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．A的质量等于B的质量 B．A在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力 C．B在甲、乙两种液体中受到的浮力相等 D．在甲液体中A受到的浮力等于B受到的浮力 5．如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同．下列说法正确的是 A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙 D．容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙 6．小明用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中，下列说法正确的是( ) A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响 B．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大 C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大 D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103 kg/m3 7．一物体(长方体)漂浮在液面上，如图甲所示，对物体施加力的作用，使物体下降至图中的虚线位置。已知物体的下表面到水面的高度为h，水对物体下表面的压强为p，物体受到的浮力为F浮，p、F浮与h的关系如图乙所示．其中正确的是(　　) A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 8．如图所示，小明在一个开口锥形瓶内注入适量水，然后将它放在水平桌面上.此时水对锥形瓶底的压力为3N；现在锥形瓶内放入一个重为G1的木块，水对锥形瓶底的压力变为4N；在锥形瓶内再放入一个重为G2的木块，水对锥形瓶底的压力变为5N.木块与锥形瓶始终不接触，则 (　　) A． B． C． D． 9．甲、乙、丙三个实心小球的质量m和体积V如表所示，将它们浸没在水中释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为。关于浮力大小的判断不正确的是（　　） 小球 甲 乙 丙 m/g 20 20 60 50 40 40 A． B． C． D．最大 二、填空题 10．小明将一物块轻轻放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有72g水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有64g 酒精溢出，则物块在酒精.中受到的浮力为　 　N，物块的密度为　 　k g / m^{3}(\rho_{酒精} = 0 . 8 × 1 0^{3}k g / m^{3} ，g=10N/ kg)。 11．两个相同的容器中分别装满了水，小明把两个完全相同的长方体A、B分别轻轻放入两杯水中，最后静止时如图所示。 （1）A排开水的重力　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）B排开水的重力； （2）A下表面受到水的压力　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）B下表面受到水的压力。 12．如图所示，小明用力拉着重为的长方体金属块，当金属块完全浸入水中时，拉力为，则此时金属块受到的浮力为　 　，若金属块上表面受到水的压力为，则金属块下表面受到水的压力为　 　。现将金属块从图中位置缓慢拉至底部刚好离开水面，此过程中金属块所受的拉力　 　选填“变大”“不变”或“变小”。 13．如图所示，粗细均匀的蜡烛长L1，它底部粘有一质量为 m的小铁块.现将它直立于水中，它的上端距水面h。小明将蜡烛点燃，假定蜡烛燃烧时油不流下来，且每分钟烧去蜡烛的长为△L，则从点燃蜡烛时开始计时，经　 　时间蜡烛熄灭(设蜡烛的密度为ρ，水的密度为ρ1，铁的密度为ρ2)。 14．如图所示，体积相同而材料不同的球A、B、C、D，分别静止在不同深度的水里，它们受到的浮力分别为FA、FB、FC、FD。它们受到的浮力大小关系是　 　。 15．甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像如图所示.若甲为固体，乙为液体，当物块甲放入乙中时，甲浮在液面上；当物块甲上放置一物体A时，物块甲恰好被液体全部浸没.设物块甲、A的质量分别为 和 试写出符合以上情况的m1、m2的三组可能值.第一组，m1=15g，m2=　 　g；第二组，m1=　 　g，m2=12.5g第三组，m1=　 　，m2=　 　g. 三、实验探究题 16．如图是小明“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。（g取10N/kg） （1）由图甲可知步骤②中的金属块受到的浮力为　 　N，步骤④中金属块排开水的质量为　 　kg。 （2）分析步骤①④⑤，可探究浮力的大小与　 　是否有关。 （3）图乙中能正确反映弹簧测力计的示数F和金属块下表面浸入水中的深度h的关系图像是　 　。（选填字母，物体未接触容器底） （4）若金属块浸没在盐水中时，不小心碰到容器底且与容器底有力的作用，则测得的盐水的浮力　 　（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。 （5）由图甲中所给数据计算出金属块的密度为　 　kg/m3。 （6）实验中小明观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越小。于是，他灵机一动，在步骤④的弹簧测力计刻度盘的7N处对应标上1.0g/cm3的字样；根据步骤⑤，他应该在弹簧测力计刻度盘的6.4N处对应标上　 　g/cm3，聪明的他就将弹簧测力计改装成了一个能测液体密度的密度秤。 17．如图1所示，物体在水中漂浮，小明把物体放入乙液体中，如图2所示，物体悬浮。已知物体排开水的质量是4kg。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） （1）求物体底部在水中时受到的压强大小　 　； （2）求物体在水中受到的浮力　 　； （3）以“·”代替物体，在图3“·”上画出物体在水中的受力示意图　 　； （4）求物体所受重力　 　； （5）乙液体的密度　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度，写出分析依据。 四、综合题 18．如图所示，小明用硬质塑料瓶、注射器等器材制作了一个潜艇模型。模型自身质量为1kg、体积为1200cm3 (不包含注射器与塑料软管)，水舱总容积为480cm3.(ρ水=1×10kg/m3，g 取10N/kg) （1）关于该模型的试验操作，下列说法正确的是(　　) A．用注射器向水舱内打气，可使悬浮的潜艇模型下沉 B．潜艇模型没没后继续下沉的过程中，排开水的体积变小 C．要使该潜艇模型悬浮，水舱内水的体积为200mL （2）潜艇模型在下潜时可能会因水压过大而损坏。若该模型可承受的最大压强为15×105Pa， 它能在水中安全下潜的最大深度为　 　m。 （3）浸没在水中的潜艇模型在排水过程中，可能发生倾斜或侧翻，如果发现模型侧翻，可以 采取 　 　措施来改善。 （4）若模型在水中调试为悬浮状态后，将其转移到密度为1.03×103kg/m3的盐水中，为使 模型在盐水中重新悬浮，需要吸入盐水的质量为　 　g。 五、计算题 19．如图甲，古代有一种计时器称为“漏刻”，其计时原理是通过受水壶中水量的均匀变化来度量时间，图乙为小明制作的简易受水壶模型，该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体浮块（不吸水）和标有刻度的标尺构成，标尺重力忽略不计，其底部与浮块相连，当向容器内均匀注水时，可使标尺和浮块随水面匀速竖直上升，通过指针指向标尺上的刻度即可读取时间.已知圆柱形玻璃容器高为50cm，底面积为600cm2：浮块重3N，高为3cm，底面积为300cm2.初始状态下，要向容器内注水使浮块漂浮进入工作状态.工作状态下，从浮块刚漂浮到浮块上升至上表面刚好与容器上沿相平时为一个计时周期、不计容器底和容器壁的厚度，已知ρ水=1.0x103kg/m3.求： （1）浮块刚浮起时受到的浮力： （2）浮块刚浮起时水对容器底的压强： （3）一个计时周期结束时，容器内水的质量。 20．如图甲是小明自制的一个潜水艇模型，潜水艇内部的压气机可以控制潜水艇进行吸水和排水，从而控制潜水艇的沉浮。如图乙是该潜艇的简化模型，可以看做是一个体积为1000cm3的长方体模型，已知该长方体潜艇模型共分为上下两个区域，由上半区压气机区和下半区水舱区组合而成，水舱区最多可吸水600g，潜水艇模型没有吸水时的自重为800g。如图丙是一个高15cm的长方体水槽，里面装有2.2kg的水，当小明把自制的潜水艇模型放入水槽中后，模型漂浮时，水槽中的水对水槽底部的压强增加了320Pa，已知水槽的底面积和潜水艇模型的底面积之比为5：2，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3求： （1） 将潜水艇模型放入水槽时，模型漂浮时受到的浮力为多少N； （2） 长方体潜水艇模型的底面积为多少cm2； （3） 潜水艇在水槽中吸满600g的水后开始缓慢向水槽中排水，直至把水全部排完。求此过程中水槽中的水对水槽底部的压强p与潜水艇模型排出水的质量mx克（0<mx≤600g）之间的关系式。 21．有一个足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木.圆木可近似看做一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度 （1）未向池内缓慢注水，圆木对池底的压力和压强分别为多大? （2）向水池内注水，在水位到达1m 时，圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大? （3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大? 22．小明设计了一个电动升降装置，如图甲所示，圆柱形容器置于水平地面上，装有16 cm深的水，一圆柱体A被轻质细杆悬挂于O点，保持静止，此时A的下表面与水面刚好相平，打开电动升降机，让圆柱体A逐渐浸入水中，直到圆柱体A刚好与容器底部接触，轻质细杆产生的弹力大小F与圆柱体A移动的距离h的关系，如图乙所示。已知圆柱体A与容器高度相同，容器底面积为150 cm2，则： （1）如图乙，当轻质细杆的弹力为12 N时，圆柱体A所受浮力为多少； （2）求圆柱形容器的高度（提示：可利用图乙当中B点）； （3）当轻质细杆给圆柱体A的力竖直向下，且大小为3 N时，撤走细杆，待圆柱体A静止后，沿水平方向将圆柱体A浸入水下部分的截去取出，待圆柱体A剩余部分静止后，此时容器底部的液体压强相比于刚撤走细杆时变化了多少？（整个过程水不带出） 23．小明正在对一批新生产的合金零件进行密度检测。如图甲，底面积为，质量为100g的圆柱形容器（容器厚度忽略不计）放在水平桌面上，容器底部的阀门B控制出水口，容器中装入10cm深的水。现将弹簧测力计一端固定，另一端挂合金零件A，将合金零件A浸没在容器中的水中。打开阀门B缓慢放水过程中，弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示，整个过程中金属块始终不与容器底部接触。求： （1）合金零件A浸没时受到的浮力。 （2）合金零件A的密度。 （3）刚打开阀门B时，容器对水平桌面的压强。 答案 1．C 2．A 3．D 4．D 5．D 6．D 7．A 8．B 9．B 10．0.64；0.9×103 11．等于；等于 12．；；变大 13． 14．FA<FB<FC=FD 15．7.5；25；30；15 16．1；0.2；液体密度；D；偏大；4.5×103；1.3 17．（1）2×103Pa （2）40N （3） （4）40N （5）小于 18．（1）C （2）15 （3）两侧放入质量合适的压舱物 （4）36 19．（1）解：已知浮块重G=3N，当浮块刚浮起时，浮块处于漂浮状态，浮块受到的浮力等于浮块的重力，为3N。 答：浮块刚浮起时受到的浮力为3N。 （2）解：浮块刚浮起时，浮块排开水的体积为： 浮块浸入水的深度为： 则浮块刚浮起时水对容器底的压强为： P=ρgh= 1.0x103kg/m3 x 10N/kg x 0.01m = 100Pa 答：浮块刚浮起时水对容器底的压强为100Pa。 （3）解：容器的高为50cm，浮块的高为3cm，浮块上升至上表面刚好与容器上沿相平时，浮块浸入水中的深度为0.01m=1cm，所以此时水的深度为： h'=50-（3cm-1cm）=48cm=0.48m 此时水和浮块排开水的总体积为： V总=S容h'= 600cm2x 48cm=28800cm3=2.88 x 10-2m3 此时水的体积为： V水=V总-V排=2.88 x 10-2m3- 3 x 10-4m3 = 2.85x 10-2m3 此时容器内水的质量为： m水=ρ水V水=1.0x103kg/m3 x 2.85x 10-2m3=28.5kg 答： 一个计时周期结束时，容器内水的质量为28.5kg。 20．（1）解：因为模型漂浮时，潜艇自重G重=F浮，G重=F浮=mg=0.8Kg×10N/kg=8N （2）解： 潜艇刚放上去漂浮时，F浮=8N，V排=F浮/（ρ水g）=800cm3 ， 此时水槽中的水对底部压强增加了320Pa， 水上涨的高度Δh水=Δp/(ρ水g)=320pa/1×103kg/m3×10N/kg=3.2×10﹣2m=3.2cm 根据ΔV排=S容Δh水所以S容=ΔV排/Δh水=800cm3/（3.2cm）=250cm2， 又因为水槽底面积和潜艇模型底面积之比为5：2，所以S潜艇=S容×2/5=250cm2×2/5=100cm2 （3）解： 水舱区装满水，水的重力G水'＝mg＝600g×10N/kg＝6N； 潜艇自重G潜＝8N；此时整体重力G总'＝G潜+G水'＝6N+8N＝14N， 模型的最大浮力为F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N 所以潜艇模型吸满水一定沉底，此时水槽内的水的体积为V剩＝2200cm3-600cm3＝1600cm3，大于潜艇沉底后潜艇浸没所需的体积V浸＝（S容﹣S潜艇）×h潜艇＝150cm2×10cm=1500cm3所以此时潜艇一定沉底且被水完全浸没。 分析：当潜艇开始排水时，且没有露出水面前，（未到漂浮时）随着排水的质量增加，水槽中水的液面要上涨，当潜艇漂浮时，（开始露出水面后）继续排水时，潜艇再次排水的质量m排刚好等于外面水增加的m水，此时水槽中水的液面是不变的，压强不变。 物体要想漂浮，F浮力=10N=G总G总'G总=14N﹣10N=4N 所以需要排m排=400g 此时物体才能漂浮①0＜mx＜400g，潜艇模型依然沉底，水的高度h水=（V剩+V排+V潜艇)/S容=（1600cm3+mxcm3+1000cm3）/（250cm2）=(10.4+mx)/250 （cm） p=ρ水gh水=1×103kg/cm3×10N/kg×[(10.4+mx）/250 ×10-2m]=(1040+0.4mx) Pa ②400g＜mx≤600g，物体露出水面，此时水面高度不变，此时G总重力=G水+G潜艇=22N+8N=30N。 p=F/S=G总重力/S容=30N/2.5×10-4(m2)=1200Pa 所以：①当m排在0＜mx＜400g时 p压强=(1040+0.4mx)Pa ②m排在400g＜mx≤600g时，p压强=1200Pa 21．（1）由于物体放在水平池底 故未加水时，压力为2.8×104N，压强为3.5×104Pa. （2）解：浮力： 故此时圆木所受的浮力为8×103N，圆木对池底的压力为2×104N. （3）解：当水深达到4m时圆木漂浮，此时 22．解：（1）由图乙可知：当h为0时，圆柱体A未浸入水中，细杆对圆柱体A向上的拉力等于A的重力，所以 A浸入水中后，排开水的体积增大，增大到浮力等于A的重力前，细杆对A是拉力，B点时，拉力F为12N，有水溢出容器，当F为0时，浮力等于A的重力，A继续浸入水中，浮力增大，大于A的重力，细杆对A的作用力为向下的压力，C点时，A与容器底部刚好接触，刚好浸没水中，A受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及压力，处于静止，当轻质细杆的弹力为12N时，时A受到的浮力 （2）此时A排开水的体积为 容器内水上升高度为 刚开始时水深是16cm，容器内水面上升4cm后，水刚好溢出，A的高度与容器高度相同，则容器高度 （3）C点时，物体A所受的浮力 A排开水的体积，即A的体积为 当细杆对A的向下的压力为3N时，A受到的浮力 撤走细杆后，A所受的浮力大于自身的重力，所以上浮，A的密度为 A的密度小于水的密度，所以最后漂浮，漂浮时，A受到的浮力等于A的重力，此时圆柱体A的浸入水中体积即A排开水的体积为 圆柱体A的底面积 漂浮A浸入水中的深度 截取水下部分的截取后A的高度 截取后A的重力 截取后A静止时仍漂浮，A所受的浮力等于此时的重力，此时排开水的体积为 排开水的体积减少了 水的深度变化 此时容器底部的液体压强相比于刚撤走细杆时变化了 答：（1）如图乙，当轻质细杆的弹力为12N时，圆柱体A所受浮力为6N； （2）圆柱形容器的高度为0.2m； （3）此时容器底部的液体压强相比于刚撤走细杆时变化了300Pa。 23．（1）解：根据图乙可知，当合金块A全部露出水面后，弹簧测力计的示数为32N，则合金块A的重力G=F=32N 合金块完全全部浸入水中时的示数F'＝22N， 则合金块A浸没在容器中时受到的浮力。 答： 合金零件A浸没时受到的浮力为10N。 （2）解：因为合金块A浸没在水中，则合金块A的体积； 那么合金块A的密度。 答： 合金零件A的密度为3.2×103kg/m3。 （3）解：根据题意可知，阀门B刚打开时容器中水的体积V水=Sh=100cm2×10cm=1000cm3=1×10-3m3； 所以容器中水的重力G水=m水g=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N； 容器的重力G容=m容g=0.1kg×10N/kg=1N； 根据图乙可知，阀门B未打开时，合金块全部浸入水中时， 容器对水平面的压力F压=G总=G水+G容+G-F'=10N+1N+32N-22N=21N； 所以此时容器对水平面的压强。 答： 刚打开阀门B时，容器对水平桌面的压强为2.1×103Pa。 1 学科网（北京）股份有限公司 $