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2026年中考物理第二轮专题训练:浮力压强综合计算题
1.如图所示是科学家帕斯卡做的一个实验。他用一个封闭的木桶,往桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只灌了几杯水,桶就被撑破了。若桶底面积为S=1000cm2,桶和细管的自重为G1=,管中装满水时水的总质量为m2=30kg。(g取10N/kg)
请结合图中所标出的数据,求管中装满水时:
(1)水对桶底产生的压强;
(2)桶对水平地面的压强;
(3)拔出桶中的细管,水对桶底的压力减小了多少?
2.实践小组受“水密隔舱”造船技艺的启发,利用快递包装材料气柱袋(如图甲),设计制作了“气柱船”模型,以探究其安全性能。如图乙,船底部由100个可看成圆柱体的轻质气柱袋组成,每个气柱袋底面积为,高度为20cm。上方固定一块质量为1kg的薄木板作为船的甲板。若某个气柱袋发生破损,会迅速瘪掉,体积忽略不计,其余气柱袋不受影响。求:
(1)“气柱船”空载时所受的浮力;
(2)为保证安全,要求水不能没过木板,求木板上可搭载物体的最大质量;
(3)若该“气柱船”实际载重为30N,模拟触礁测试中,缓慢增加气柱袋的破损数量n,并调节搭载物体的位置使木板始终水平。木板到水面的距离h随破损数量n变化的大致图像如图丙,求和。
3.2026年3月25日,我国自主研发设计的新一代超大型油船“君望轮”在辽宁大连成功交付,从船底到驾驶室接近20层楼高,总涂装面积超过54万平方米,相当于76个标准足球场的面积,是名副其实的“巨无霸”。“君望轮”的最大吃水深度为20.5m(船底到水面的距离)。海水的密度取,g取10N/kg。
(1)“君望轮”在海中吃水深度为20m时,求船底受到海水的压强。
(2)“君望轮”在海中吃水深度为20m时,求面积为的水平船底受到海水的压力。
(3)若“君望轮”某次航行至淡水水域时吃水深度为20m,分析说明“君望轮”船底最低处此时受到的水的压强与在海中最大吃水深度时受到海水压强的大小关系(淡水的密度取)
4.如图所示,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球A.向杯内缓慢注酒精,小球A逐渐上浮。当小球A露出液面的体积为总体积的二分之一时,细线对小球的拉力为2N;当小球A浸没在酒精中时,细线对小球的拉力为6N。已知,。求:
(1)小球A浸没到酒精中受到的浮力为多少?
(2)小球的密度为多少?
5.小华用如图的方式测量浮力。他在弹簧测力计下悬挂一个物体A,示数为4.9N,当把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数变为2.94N。
(1)求物体A受到的浮力F浮A。
(2)求物体A的体积VA。
(3)求物体A的密度ρA。
(4)若在弹簧测力计下悬挂的是一个密度为500kg/m3的木块B,示数也为4.9N,当把该物体部分浸在水中时,弹簧测力计的示数也变为2.94N,求物体B浸在水中的体积与总体积之比V浸B:VB。
6.中国自主研制的大型水陆两栖灭火飞机AG600于4月20日在北京获得中国民航局颁发的型号合格证。如图,该飞机总质量,轮胎与跑道的总接触面积为,最大飞行速度为。已知,取。求该飞机:
(1)以最大速度沿直线飞行0.5h的距离;
(2)停在水平跑道上,对跑道的压强;
(3)漂浮在水面上时,受到的浮力。
7.如图甲所示,将一金属块挂在弹簧测力计的下方,弹簧测力计的示数为。如图乙所示,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为。如图丙所示,当金属块浸没在某液体中时,金属块所受浮力为。已知,求:
(1)图乙中金属块受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)图丙中液体的密度。
8.如图所示为老师办公室的一盆水培植物,其中薄壁圆柱形花瓶(含绿叶植物)的质量为0.5kg,底面积为,容器内水的质量为1.5kg,深0.1m。求:
(1)花瓶对水平桌面的压力;
(2)水对花瓶底部的压强;
(3)为了稳固植物根基,老师向水中投入了一些实心玻璃珠,玻璃珠均浸没水中且水不溢出,若水对花瓶底部的压强增加量为245Pa,花瓶对水平地面的压强增加量为980Pa,请根据上述信息计算玻璃珠的密度。
9.目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,“蛟龙号”体积约为,空载时质量约为22t。取,,求:
(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少?
(2)潜水器在7000m深度时受到的浮力为多大?
10.一艘满载的货轮从东海驶入长江,该货轮的总质量为。(、)
(1)若水面到船底的深度为10m,求船底受到水的压强。
(2)求货轮受到的浮力。
(3)若货轮在长江中某港口卸下的货物,此时排开江水的体积与其在东海满载时排开海水的体积相同,求海水的密度。(计算结果保留三位有效数字)
11.图甲是某饮水机自动注水装置的模型,底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为6kg的水,一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的、底面积为5×10-3m2的实心长方体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示,当排水质量为4kg时,长方体A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。求:
(1)长方体A的重力;
(2)浸没时,长方体A所受浮力;
(3)上述排水过程中,当力传感器示数为3N时,A下表面在水中的深度;
(4)在(3)时水箱底部受到水的压强。
12.中国海军076两栖攻击舰满载排水量约4.8万吨,吃水线深度达9.4米。(g取10N/kg)试计算:
(1)两栖攻击舰满载时的浮力有多少?
(2)两栖攻击舰满载时,舰底受到海水的压强为多少?(为计算简便,海水密度取)
13.如图所示,置于水平桌面上的容器,容器的重力为8N,底面积为,忽略容器壁的厚度;容器内装有某种液体,根据图中信息解决以下问题。g取10N/kg。
(1)若A点处受到液体压强为800Pa,求出液体密度;
(2)求液体对容器底的压力
(3)若容器对桌面的压强求容器中液体的质量。
14.一个底面积为的圆柱形容器中装有适量的水,水深为20cm。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)水对容器底部的压力。(,g取)
15.如图所示,一个边长为10 cm正方体木块,放置在水平桌面上。将200 mL的水倒入一个锥形瓶中,瓶重1 N,底面积为,水深度为5 cm,将锥形瓶放在木块上。(,g取10N/kg)
求:
(1)水对瓶底的压力;
(2)锥形瓶对木块的压强。
16.如图是一款防溺水手环,游泳时将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶中的气体会迅速充满气囊,使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中体积不能超过人体总体积的五分之四。已知气囊的最大充气体积为14L;小华同学的质量为50kg,平均密度为;水的密度,g取,忽略手环体积和质量。求:
(1)将气囊充入最多气体时,气囊在水中受到的最大浮力;
(2)为确保小华游泳时安全,气囊的体积至少多大。
17.如图所示为我国自主研制的深水水下采油树,可在深海高压环境下正常工作,是深海油气开发的“咽喉”装备。若采油树与海水接触的有效受力面积,海水密度,当该采油树在1500 m深的海水中工作时,求:
(1)此处海水产生的压强大小。
(2)求海水对采油树的压力大小。
18.2024年6月8日,福建舰圆满完成为期8天的首次航行实验任务,福建舰是中国第三艘航母,也是首艘完全自主设计建造的弹射型航母,舰长320m,最大宽度7.8m,高度70m,排开海水的体积(满载)约8000m3,抗风力大于12级,除极区外任何海区均可安全航行。(,海水的密度取)求:
(1)满载时福建舰所受的浮力约为多大?
(2)某次航行中福建舰吃水深度为4m,则在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为多大?
19.将一质量为200g的木块缓慢放入盛满水的溢水杯中,如图,取g=10N/kg,通过计算求出:
(1)木块受到的浮力是多少?
(2)从溢水杯中溢出的水的重力是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)桶底面积,由图可得,水面到桶底的总深度
水对桶底产生的压强
(2)水平地面上,桶对地面的压力等于总重力,水的重力为
总压力
桶对水平地面的压强为
(3)拔出细管后,管内水流出,桶原本装满水,此时桶内水深度 ,深度减小量
压强减小量为,压力减小量,水对桶底的压力减小了
2.(1)10N
(2)9kg
(3)12cm,60
【分析】第一问根据漂浮时浮力等于重力可求解;第二问仍然根据漂浮条件以及求解,其中最大排开水的体积等于所有气柱袋的总体积;第三问根据漂浮条件以及和图像进行分析求解。
【详解】(1)“气柱船”空载时漂浮,浮力等于总重力,气柱袋为轻质的,重力可忽略,总重力等于甲板重力,则“气柱船”空载时所受的浮力
(2)水不没过木板时,最大排开水的体积等于所有气柱袋的总体积,即最大排开水的体积为
最大浮力为
因为漂浮时浮力等于总重力,所以木板上可搭载物体的最大重力为
木板上可搭载物体的最大质量为
(3)因为气柱船漂浮在水面上,所以此时的实际浮力为
当无破损,即时,“气柱船”的底面积为
此时排开水的体积为
此时“气柱船”浸在水中的深度为
此时木板到水面的距离为
当木板到水面的距离时,破损数量为,此时“气柱船”浸在水中的深度为,因为气柱船仍然漂浮,重力不变,浮力不变,液体密度不变,排开水的体积不变,所以排开水的体积为
解得
3.(1)
(2)
(3)“君望轮”船底最低处此时受到的水的压强小于在海中最大吃水深度时受到海水压强
【详解】(1)船底受到海水的压强
(2)面积为的水平船底受到海水的压力
(3)在淡水水域时,,;在海中最大吃水深度时,,,因为且,根据可得,,所以“君望轮”船底最低处受到的水的压强小于在海中最大吃水深度时受到海水压强。
4.(1)8N
(2)
【详解】(1)小球在两种状态下均静止,受力平衡,满足,当露出液面的体积为总体积一半时,根据阿基米德原理,则有
同理,当小球浸没在酒精中时,则有
联立两式,解得
则小球完全浸没在酒精中受到的浮力为
(2)小球的重力
小球的质量
小球的体积
小球的密度为
5.(1)1.96N
(2)2×10-4m3
(3)2500kg/m3
(4)
【详解】(1)根据称重法测浮力,浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。已知物体A在空气中弹簧测力计示数
浸在水中时弹簧测力计示数
则物体A受到的浮力
(2)因为物体A浸没在水中,此时
根据阿基米德原理可得
(3)由可得物体A的质量
根据密度公式,物体A的密度
(4)木块B受到的浮力
由可得木块B浸在水中的体积
木块B的质量
由可得木块B的总体积
所以物体B浸在水中的体积与总体积之比
6.(1)
280km
(2)
(3)
【详解】(1)以最大速度沿直线飞行0.5h的距离
(2)飞机质量
飞机重力
飞机停在水平跑道时,对跑道的压力等于自身重力,压力
根据压强公式
(3)物体漂浮时,受到的浮力等于自身重力,因此
7.(1)1N
(2)
(3)
【详解】(1)图乙中金属块受到的浮力为
(2)由阿基米德原理可知,金属块的体积为
(3)当金属块浸没在某液体中时,金属块所受浮力为
由阿基米德原理可知,该液体的密度为
8.(1)
19.6N
(2)
980Pa
(3)
【分析】根据水对瓶底压强增量求出水面升高的高度,从而算出玻璃珠的体积,玻璃珠的质量根据花瓶对桌面压强的增加量求解。
【详解】(1)水平桌面上,物体对桌面的压力等于总重力。 总质量
总重力
因此花瓶对水平桌面的压力
(2)水对花瓶底部的压强
(3)玻璃珠浸没且水不溢出,玻璃珠总体积等于排开水的体积。 由液体压强变化关系,得水面上升高度
玻璃珠体积
桌面压力增加量等于玻璃珠的重力,由固体压强公式得玻璃珠的重力为
玻璃珠质量
玻璃珠密度为
9.(1)
(2)
【详解】(1)潜水器受到的海水压强
(2)潜水器完全浸没在海水中,排开海水的体积等于潜水器自身体积,即
根据阿基米德原理,可得潜水器在7000m深度时受到的浮力
10.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意得,江水密度,船底所处深度,取
根据液体压强公式,代入数据得
(2)货轮漂浮在水面上,所受浮力等于总重力。货轮总质量,总重力
故货轮受到的浮力
(3)设满载总质量为,卸下货物质量为,海中满载时漂浮,满足:,故
长江卸货后,漂浮满足,故
已知,故
代入数值计算:
11.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)由题意可知,当排水质量为时,长方体A刚好全部露出水面,此时细杆对力传感器的作用力大小等于长方体A的重力,结合图乙可得
(2)长方体A完全浸没时,对A受力分析:A受竖直向上的浮力,竖直向下的重力和细杆向下的拉力,处于平衡状态。由图乙得此时拉力,根据力的平衡条件
(3)当力传感器示数,拉力方向向下,同理根据力的平衡得此时浮力
根据阿基米德原理,得此时A排开水的体积:
设A下表面在水中的深度为,已知A的底面积
由得
(4)当排水量为4kg时,长方体A刚好全部露出水面,水箱内剩余水的质量为
由可得,剩余水的体积为
此时长方体下表面与容器底的距离为
则此时水的总深度为
当力传感器示数为3N时,水箱底部受到水的压强为
12.(1)4.8×108N
(2)9.4×104Pa
【详解】(1)根据阿基米德原理,满载时受到的浮力等于排开海水的重力,即
(2)由题意得,舰底所处海水深度为,根据液体压强公式可得,舰底受到海水的压强为
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)A点距离液面的深度:
由液体压强公式可得,液体的密度
(2)液体对容器底的压强
根据,得液体对容器底的压力
(3)水平桌面上,容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,总压力
总重力
液体重力
液体质量
【点睛】
14.(1)
(2)
20N
【详解】(1)由题意得,水深
根据液体压强公式得
(2)容器底面积
根据压力公式得
15.(1)
3N
(2)
500Pa
【详解】(1)求解水对瓶底的压力:
由题意得,水的深度,锥形瓶底面积
根据液体压强公式,水对瓶底的压强
由变形得,水对瓶底的压力
(2)求解锥形瓶对木块的压强:
由题意得,水的体积
水的重力
锥形瓶对木块的压力等于水和瓶的总重力,则
根据固体压强公式,锥形瓶对木块的压强
16.(1)
140N
(2)
【详解】(1)由题意得,气囊的最大体积
气囊完全浸没在水中,排开水的体积等于自身体积,根据阿基米德原理,得
(2)小华的体积
根据安全要求,人体浸入水中的最大体积为
小华的重力
人漂浮时,浮力等于重力,即,根据阿基米德原理得总排开水的体积
气囊最小体积等于总排开体积减去人体排开体积
17.(1)
(2)
【详解】(1)此处海水产生的压强
(2)根据,海水对采油树的压力
18.(1)
(2)
【详解】(1)满载时福建舰所受的浮力约为
(2)福建舰吃水深度为4m时,舰底处海水的压强为
在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为
19.(1)2N
(2)2N
【详解】(1)木块的重力为
由图可知木块静止后漂浮在水面,所受浮力等于自身重力,木块受到的浮力为
(2)溢水杯原本盛满水,木块排开的水全部溢出,根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力等于排开液体的重力,因此溢出的水的重力
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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