2026年中考物理二轮复习专项练习 :压强、浮力的综合计算
2026-06-03
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摘要:
**基本信息**
聚焦压强与浮力综合计算,通过20道典型题构建"公式应用-条件分析-综合建模"的知识逻辑链,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|压强计算|5题(如2、9、13)|固体/液体压强、压力转换|从p=ρgh和p=F/S推导,区分固体压力(总重)与液体压力(ρghS)|
|浮力计算|5题(如1、4、8)|称重法、浮沉条件、密度测量|以F浮=ρ液gV排为核心,结合漂浮(F浮=G)、浸没(V排=V物)条件|
|综合应用|10题(如6、12、16)|多对象受力分析、动态变化|融合压强公式与浮力原理,通过受力平衡(如第5题压力与浮力关系)建立综合模型|
内容正文:
培优专题:压强、浮力的综合计算
1.“飞天”兴趣小组在模拟搭建月球科研基地时,选取了某种砖块作为建筑材料,钻取了一块圆柱体样品(样品不吸水)。利用弹簧测力计测得样品重力为,如图甲所示;将该样品浸没在水中时,如图乙所示,测力计的示数为。已知水的密度为,g取。求:
(1)该样品的质量m;
(2)该样品浸没在水中时受到的浮力;
(3)该样品的密度;
(4)若该样品浸没时上表面距离水面,样品上表面此时所受水的压强。
2.如图所示,铁桶重为,桶的底面积为,往桶里倒入的水,水的深度为,平放在水平台面上,,求:
(1)水对铁桶底部的压强和压力;
(2)铁桶对桌面的压力和压强。
3.我国首艘航母辽宁舰某次航行时排开海水的质量为,匀速直线航行,用时10min。海水密度取,g取10N/kg。求:
(1)航母的重力。
(2)这段时间内航母航行的速度。
(3)距离海面5m深处舰身受到海水的压强。
4.小明受“曹冲称象”故事的启发,利用圆柱形玻璃杯制作了一个可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为80cm2,质量为200g,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。求:
(1)玻璃杯底面所受水的压强和压力;
(2)铁块的质量;
(3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度,如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求待测液体的密度。
5.如图甲所示,重为12N、底面积为100cm2、高为10cm的物体漂浮在液面上;如图乙所示,当对物体施加竖直向下的压力时,该物体刚好浸没在液体中。g取10N/kg,请计算:
(1)图乙中物体所受浮力F浮;
(2)液体的密度ρ液;
(3)图甲中物体浸在液体中的深度h。
6.如图所示,装有水的薄壁轻质柱形容器置于水平地面上,A球浸没在水中。容器底面积S为,B球体积是A球的2倍。
(1)若水的深度为0.1米,求水对容器底部的压强p水。
(2)若容器中水和A球的总质量为6千克,求容器对地面的压强p容。
(3)现取出A球并将B球浸没在水中(无水溢出)。操作前后水对容器底部压强的变化量为490帕。求B球的体积VB。
7.将一个、底面积为的不计厚度的容器放在水平桌面上,容器的形状如图所示。现将质量为的水注入容器中,刚好将容器装满,测得水深为。(g取,水的密度为)
(1)此时水对容器底部的压强是多少?
(2)水对容器底部的压力是多少?
(3)整个容器对于水平桌面的压强是多少?
8.如图 甲所示,圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,内盛一定深度的水,现用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示(水未溢出)。已知水的密度为 求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(3)圆柱体的密度。
9.如图所示,一只盛有水的薄壁玻璃杯静止在水平桌面上,玻璃杯重1N,底面积为,杯内水重2N,水深6cm。求:
(1)玻璃杯对桌面的压强;
(2)水对杯底的压力。
10.如图所示,质量为0.2kg、底面积为0.01m2的圆柱形薄壁容器,内盛2kg的水后置于水平地面上。现将一质量为2.6kg、密度为2.6×103kg/m3的物块浸没在容器的水中,水未溢出。(g取10N/kg)求:
(1)放入物块前容器对水平地面的压强;
(2)物块的体积;
(3)放入物块后,水对容器底部压强的增加量。
11.某同学将40本纸质作业本送交到教师办公室,并整齐紧密叠放在水平桌面上,这摞作业本与桌面的接触面积S为,这摞作业的总质量m为4.8kg,总体积V为,g取,假设作业本每张纸的密度相同,求:
(1)这摞作业本所受的重力G;
(2)这摞作业本对桌面的压强p;
(3)如果取走10本作业本,试分析剩余的作业本对桌面的压强变化情况。
12.如图所示,图(a)是一个装满酒精的薄壁圆柱形容器甲,图(b)是一个正方体物块乙。将重为的物块乙轻放入容器甲中,溢出的酒精重为,且存在。(千克/米3)
(1)若乙物块的边长为h,求乙物块的密度;
(2)若甲容器高0.2米,求酒精对容器底部的压强;
(3)若在甲容器中装满水,将乙物块轻放入容器甲中,求溢出水的重力与、的关系。
13.如图,是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,是我国首次在南极内陆冰盖实现自主行走的机器人。机器人的质量为500kg,装有四条三角形履带,每条履带与水平地面的接触面积为。(g取10N/kg)求:
(1)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强为多大?
(2)若测定出某处冰面能承受的最大压强是,则该机器人最多还能装载质量为多少kg的重物?
14.如图甲所示,水平桌面上有一底面积为的圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一个体积的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为,(,水的密度为)
求:
(1)物块受到的浮力大小?
(2)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中,力F大小为多少?
15.一个质量为m=5kg,底面积是S=400cm2的平底桶,放在水平地面上静止,桶中装有V=10L的盐水,盐水深度是h=50cm(如图甲)。小明站在阳台上,用F拉=120N的力竖直向上提桶,但没能提动(如图乙),ρ盐水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)盐水对桶底的压强p1和压力F1;
(2)桶和盐水总重力G总;
(3)如图乙此时桶对地面的压强p。
16.如图甲所示的“提子”是早前商店用来打酱油的器具,其模型由一个圆柱形容器和一根细长的柄构成(如图乙)。某提子的容器部分如图丙所示,质量,内高,外高,内底面积,外底面积,细长柄质量不计。已知圆柱形酱油桶装有20cm深的酱油,桶的底面积,桶的质量,酱油密度,现将该提子竖直漂浮在酱油中如图丁所示。求:
(1)图丁中提子所受的浮力;
(2)在图丁中,继续将提子缓慢下放,使提子下底面浸入酱油的深度为6cm,此时人对长柄的作用力大小;
(3)继续向下缓慢放提子,直到提子里面装满酱油且提子的容器口再次与酱油面相平为止,此过程提子未触底,求此时桶对桌面的压力。
17.如图所示,足够高轻质薄壁圆柱形容器甲,底面积为0.5×10-2m2,其中装有质量为1.5kg的金属颗粒。薄壁圆柱形容器乙,底面积为2×10-2m2,其中装有0.4m深的水。
(1)求乙容器中水的质量m水。
(2)若将容器甲竖直插入乙容器中,甲容器漂浮在水面上,如图(b)所示,水不溢出。求甲容器受到的浮力F浮。
(3)将水从乙容器中缓缓抽出。为使甲容器始终漂浮在水面上,且一直处于竖直状态。问:最多抽出质量为________kg的水(本小题直接写出答案即可)。
18.A、B两物体均为质量分布均匀的实心正方体,A、B物体的边长分别为20cm、10cm,物体A放在水平地面上,将物体B叠放在物体A上,如图甲所示。若将物体B沿水平方向切去高为L的部分,A对地面的压强与A、B剩余高度h的关系如图乙所示,(取g=10N/kg)求:
(1)物体A的重力;
(2)物体B的密度;
(3)当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值。
19.一个底面积为2×10-2m2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0.12m,内盛有0.1m深的水,如图(a)所示。另有质量为2kg,体积为1×10-3m3的实心正方体A,如图(b)所示。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)实心正方体A静置在水平桌面中央时对桌面的压强;
(3)将实心正方体A浸没在图(a)的水中后,容器对桌面压强的变化量。
20.在物理课外拓展活动中,力学兴趣小组的同学进行了如图所示的探究。用不可伸长的细线将、两个形状相同的不吸水的长方体连接起来,再用不可伸长轻质细杆将、两物体悬挂后,放入底面积的圆柱形容器中,细杆上端接有一个力传感器,初始时物体与容器底刚好接触但没有压力。从时开始向容器内匀速注水(水始终未溢出),注水速度。已知、两物体的底面积,,,,细线长度为,,取。求:
(1)物体的体积。
(2)时,物体受到的浮力。
(3)现从水刚好到的下表面开始计时,到刚好浸没为止,写出力传感器的示数随时间变化的函数关系式。
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)0.42kg
(2)3N
(3)1.4×103kg/m3
(4)600Pa
【详解】(1)根据,该样品的质量
(2)根据称重法,该样品浸没在水中受到的浮力
(3)物体完全浸没水中,根据阿基米德原理,该样品的体积
该样品的密度
(4)水对样品浸没时上表面距离水面
样品上表面的压强
2.(1),
(2),
【详解】(1)由图可知,铁桶内水的深度为
由液体压强公式可得,水对铁桶底部的压强
由压强公式可得,水对铁桶底部的压力为
(2)由题意可知,桌面受到的压力等于桶和水的总重力,所以铁桶对桌面的压力
由压强公式可得,铁桶对桌面的压强
3.(1)
(2)15m/s
(3)
【详解】(1)航母排开海水的质量
排开海水的重力为
因为船漂浮,所以航母的重力
(2)航行时间
则航行速度
(3)受到海水的压强为
4.(1)550Pa,4.4N
(2)0.24kg
(3)1.25×103kg/m3
【详解】(1)静止时玻璃杯浸入水中的深度为
则玻璃杯底面所受水的压强
由可知玻璃杯底面所受水的压力
(2)空玻璃杯的重力
因玻璃杯上表面受到水的压力为零,下表面受到的压力,则由压力差法可知,玻璃杯受到水的浮力
由图甲可知,装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,玻璃杯和铁块的总重力
则铁块的重力
由可得铁块的质量
(3)将空玻璃杯放入待测液体中,空玻璃杯处于漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,此时玻璃杯受到的浮力
此时玻璃杯排开待测液体的体积
由阿基米德原理可知待测液体的密度
5.(1)16N
(2)
(3)7.5cm
【详解】(1)对图乙中静止的物体进行受力分析,物体受竖直向下的重力、竖直向下的压力、竖直向上的浮力,根据受力平衡可得
(2)乙中物体刚好浸没,排开液体体积等于物体体积,物体体积
即
可得液体的密度为
(3)图甲中物体漂浮,根据漂浮条件得
可得此时排开液体体积
物体浸在液体中的深度为
6.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水对容器底部的压强
(2)容器对地面的压力
容器对地面的压强
(3)取出A球并将B球浸没在水中,水对容器底部压强的变化量
解得,则B球的体积
7.(1)
(2)10N
(3)
【详解】(1)水对容器底部的压强为
(2)水对容器底部的压力为
(3)整个容器总重力为
则整个容器对于水平桌面的压强
8.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图乙可知,当圆柱体未浸入水中时,测力计示数即为圆柱体重力,根据重力公式可得圆柱体的质量
(2)由图乙可知,当,弹簧测力计的示数不变,因此圆柱体完全浸没在水中,此时测力计拉力恒为
根据称重法,圆柱体浸没时受到的浮力为
(3)由于圆柱体完全浸没,其总体积等于排开液体的体积,根据阿基米德原理可得其体积为
进而求得圆柱体的密度
9.(1)
(2)
【详解】(1)杯和水的总重力
玻璃杯对桌面的压力
玻璃杯对桌面的压强
(2)水深6cm,则水对杯底的压强
水对杯底的压力
10.(1)2200Pa
(2)
(3)1000Pa
【详解】(1)放入物块前容器对水平地面的压力
则容器对水平地面的压强
(2)物块的体积
(3)放入物块后,物块浸没,容器中水面上升的高度
则放入物块后,水对容器底部压强的增加量
11.(1)48N
(2)1000Pa
(3)变小
【详解】(1)这摞作业本所受的重力
(2)这摞作业本对桌面的压力
对桌面的压强
(3)取走10本作业本,剩余的作业本对桌面的压力变小,受力面积不变,由可知压强变小。
12.(1)
(2)1568帕
(3)见解析
【详解】(1)解:乙物块为正方体,其体积为
密度为。
(2)酒精对容器底部的压强为。
(3)①漂浮时:G溢水=G排水=F浮=G乙,结合题目可得:G溢酒精<G溢水=G乙
②悬浮时:G溢水=G排水=F浮=G乙,结合题目可得:G溢酒精<G溢水=G乙
③沉底时:G溢水=G排水=F浮<G乙
因为G乙>G溢酒精,那么乙在酒精中也是沉底,则V排水=V排酒精
因为ρ水>ρ酒精,根据可知m排水>m排酒精,那么G排水>G排酒精=G溢酒精
所以G溢酒精<G溢水<G乙。
13.(1)
(2)300kg
【详解】(1)如图,机器人的质量为500kg,机器人对地面的压力等于机器人自身的重力,机器人对地面的压力
对冰面的压强
(2)冰面能承受的最大压强是,能够承受的最大压力
机器人和货物的最大重力等于机器人对地面的最大压力,该机器人最多还能装载质量
14.(1)
(2)
【详解】(1)已知,则
(2)物块漂浮在水面上时,其所受浮力等于其重力,则物块的重力,物块恰好完全浸没在水中时受到的浮力
根据力的平衡可得,压力
15.(1)5500 Pa, 220N
(2)160N
(3)1000 Pa
【详解】(1)盐水深度是h=50cm,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg,盐水对桶底的压强
平底桶底面积是S=400cm2,盐水对桶底的压力
(2)盐水体积V=10L,ρ盐水=1.1×103kg/m3,盐水质量为
平底桶质量为m=5kg,桶和盐水总重力
(3)用F拉=120N的力竖直向上提桶,但没能提动,桶对地面的压力
桶对地面的压强
16.(1)
2N
(2)
0.16N
(3)
42.68N
【详解】(1)提子竖直漂浮在酱油中,根据物体漂浮条件,浮力等于自身重力
(2)此时提子排开酱油的体积
根据阿基米德原理计算此时浮力
提子重力,浮力大于重力,人对提子的作用力向下,大小为
(3)水平面上桶对桌面的压力等于整体总重力,总重力为桶、酱油、提子的重力之和:
原有酱油体积
酱油质量
酱油重力
桶的重力
提子里面装满酱油且提子的容器口再次与酱油面相平为止时,提子排开酱油的体积
此时提子受到的浮力
提子未触底,根据力的作用是相互的,可知此时对提子的拉力
结合力的作用是相互的,可知总压力为
17.(1)8kg
(2)14.7N
(3)3.5kg
【详解】(1)乙容器中水的体积
乙容器中水的质量
(2)因为容器甲轻质,且漂浮在水中,由浮沉条件知道,甲容器受到的浮力
(3)容器甲竖直插入乙容器中,排开水的体积
没入水中的深度
水面高度的变化
此时甲容器底部距离乙容器底部的距离
所以,为使甲容器始终漂浮在水面上,且一直处于竖直状态,最多抽出水的深度是甲容器底部以下的深度,即h,这些水的质量是
18.(1)120N
(2)
(3)
【详解】(1)由乙图可知,当物体B被切光,即只有A时,A对地面的压强为,A的底面积为
则物体A的重力为
(2)当时,A对地面的压强为,则A、B总重力为
则B的重力为
B的体积为
则B的密度为
(3)当L=2.5cm时,B对A的压力为
则B对A的压强为
A对地面的压强为
则当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值为
19.(1)1000Pa
(2)2000Pa
(3)700Pa
【详解】(1)容器内盛有0.1m深的水,则水对容器底的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)体积为1×10-3m3的实心正方体A的边长
实心正方体A的底面积
实心正方体A静置在水平桌面中央时对桌面的压强
(3)实心正方体A的密度
由于实心正方体A的密度大于水的密度,所以将实心正方体A浸入水中后,处于浸没状态,则排开水的体积V排=VA=1×10-3m3
则水面上升的高度
由于容器的高度为0.12m,已装0.1m深的水,则水会溢出,溢出水的高度h溢出=0.1m+0.05m-0.12m=0.03m
则溢出水的质量m溢=ρV溢=1.0×103kg/m3×0.03m×2×10-2m2=0.6kg
所以容器对桌面压力的变化量ΔF=GA-G溢=mAg-m溢g=(mA-m溢)g=(2kg-0.6kg)×10N/kg=14N
容器对地面压强的变化量
20.(1)800cm3
(2)8
(3)见解析
【详解】(1)由题意可知,,,则物体A的密度为
由可知,A物体的体积为
(2)A、B两物体的高度为
当t = 14s时,注入水的体积为
容器内水的深度为
由于ρB>ρ水, 且h水> hB,所以此时B物体浸没在水中, B物体受到的浮力为
(3)B物体的重力为
A物体的重力为
当杆受力为零时,A、B整体受到的浮力和重力平衡, 则有
F浮总=GA+GB
即
代入已知数据后,解得此时A浸入水中的深度为
h= 0.06m= 6cm
注入水的体积为
注水时间为
①当0s≤t≤10s时,A、B整体受到的浮力为
代入数据得
F浮1= 8N+0.6t
此时A、B整体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细杆的拉力, 所以细杆的拉力即传感器的示数为
②当A浸没时的注水时间为
则当时,A、B整体受到的浮力为
代入数据得
F浮2=8+0.6t
此时A、B整体受到竖直向下的重力、细杆的压力和竖 直向上的浮力, 所以细线的压力即传感器的示数为
综上所述,现从水刚好到A的下表面开始计时,到A刚好浸没为止,力传感器的示数随时间变化的函数关系式为:当0s≤t≤10s时,;当时,。
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