专题09 浮力及其应用(1年汇编)(全国通用02期)2026年中考物理真题分类汇编

2026-09-17
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摘要:

**基本信息** 汇编2026年多地区中考物理浮力专题真题,涵盖浮力产生、阿基米德原理、浮沉条件及应用,融合天宫课堂、奋斗者号等创新情境与数字化实验设计。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |作图题|1题|浮力示意图、平面镜成像|结合漂浮苹果情境考查浮力方向| |选择/填空题|6题|浮沉条件判断、浮力计算|以轮船入海、花样游泳为载体分析浮力变化| |实验探究题|6题|阿基米德原理验证、密度计制作|设计电子秤溢水杯数字化实验,引入跨学科实践项目| |计算题|8题|浮力与密度综合计算|结合奋斗者号、深海一号等科技案例,考查动态浮沉分析|

内容正文:

专题09 浮力及其应用 考点分类 2026年中考命题解读 创新考法 考点01 浮力 侧重考查浮力产生的原因及定性分析,常结合生活情境判断浮力大小变化 结合“天宫课堂”微重力环境,对比地面与太空中的浮力现象差异 考点02 阿基米德原理 重点考查实验探究过程及F浮=G排 的定量计算,强调控制变量法的应用 利用电子秤和溢水杯设计数字化实验,实时数据采集验证原理 考点03 物体的浮沉条件及应用 综合考查密度、浮力与重力的关系,常以轮船、潜水器为载体进行动态分析 引入国产载人深潜器“奋斗者”号,分析其通过改变自身重力实现下潜上浮 考点1 浮力 1.(2026江苏宿迁)按要求作图。 (1)请画出图甲中漂浮在水面的苹果受到浮力的示意图(作用点已在图中标出); (2)请根据平面镜成像特点,画出图乙中的物体AB通过平面镜所成的像; (3)请用笔画线代替导线,将图丙中三孔插座正确接入家庭电路。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)漂浮在水面的苹果,受到重力和浮力的作用,浮力的方向为竖直向上,用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来即可,据此作图: (2)分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接AA'、BB',再用虚线连接A′、B′即为物体AB在平面镜中的像,据此作图: (3)三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,据此作图 考点2 阿基米德原理 1.(2026北京)(多选)如图所示,重物挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计示数为;再分别将其浸没在水和密度为的液体中静止时,弹簧测力计的示数分别为、。已知水的密度为。下列说法正确的是(  ) A.重物在水中受到的浮力为 B.重物在水中时,水对重物的压力的合力为 C.若,则液体的密度 D.液体的密度 【答案】AD 【解析】A.由称重法测浮力公式可知,重物在水中受到的浮力,故A正确; B.浮力产生的原因是液体对物体压力的合力,即水对重物的压力的合力,故B错误; C.重物在液体中受到的浮力,若,则 即;由阿基米德原理且重物浸没时相同可知,,故C错误; D.由可得重物排开液体的体积 由可得液体的密度,故D正确。 故选AD。 2.(2026山东济南)(多选)如图甲所示,用弹簧测力计依次拉着两个实心长方体物块分别缓慢浸入两种液体中,两次实验弹簧测力计的示数随物块下表面在液体中的深度变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是(     ) A.两次实验所用物块的质量相同 B.第一次实验所用物块的高度小于第二次实验所用物块的高度 C.若两次实验所用物块的密度相同,则第一次实验所用液体的密度小于第二次实验所用液体的密度 D.若两次实验所用液体的密度相同,则第一次实验所用物块的密度小于第二次实验所用物块的密度 【答案】AC 【解析】A.由图乙可知,当时,两次实验弹簧测力计示数相等,即物块重力 由可知,故A正确。 B.当弹簧测力计的示数不再随h变化时,物块完全浸没,此时h等于物块高度。由图乙可知,两次实验图像转折点对应的h相同,即,故B错误; C.若,因,由可知 完全浸没时 由图乙可知完全浸没后 由可知 由可知,故C正确; D.若,由及可知 因物体浸没,则有,由可知,,故D错误。 故选AC。 3.(2026山东东营)某科技小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计测出物体所受的重力为2 N,然后将物体浸没在水中(未触底),弹簧测力计的示数为1.5 N,由此可知物体浸没在水中所受的浮力是________N,物体的密度为________。(已知水的密度,g取10 N/kg) 【答案】0.5 【解析】由称重法可知,物体浸没在水中所受浮力为 因物体浸没,故 物体的质量 物体的密度为 4.(2026甘肃兰州)某小组利用器材完成了如下实验。 (1)图甲:探究“漂浮物体所受浮力与排开液体所受重力的大小关系”。实验步骤:①测出空桶所受重力,然后将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方;②在空气中测出塑料块所受重力;③将塑料块缓慢浸入溢水杯中,待水不流出时,塑料块恰好漂浮;④测出桶和溢出水所受总重力,三次测力计的示数分别为、、,根据二力平衡可知物体所受浮力__________。下列选项中若__________成立,可正确得出“漂浮物体所受浮力与排开液体所受重力的大小关系”。 A.   B.   C. (2)图乙:探究“悬浮物体所受浮力与排开液体所受重力的大小关系”。实验步骤:①先将溢水杯轻放在电子秤上,向溢水杯内缓慢加入盐水,直至液面到达溢水杯杯口,再将烧杯置于溢水杯的溢水口下方,读取电子秤示数;②将鹌鹑蛋缓慢浸入溢水杯中,待盐水不流出时,鹌鹑蛋恰好悬浮,电子秤的示数__________(选填“大于”、“等于”或“小于”),说明“悬浮物体所受浮力与排开液体所受重力的大小相等”。 (3)将悬浮在盐水中的鹌鹑蛋取出后擦干,再缓慢放入装酒精的烧杯中,鹌鹑蛋沉入烧杯底部,表明:物体所受浮力的大小与__________有关。 【答案】(1) B (2)等于 (3)液体的密度 【解析】(1)塑料块漂浮时,根据二力平衡,浮力和自身重力是一对平衡力,大小相等,因此浮力(是空气中测出的塑料块重力); 排开液体的重力等于桶和溢出水的总重力减去空桶的重力,即,若要验证漂浮物体浮力等于排开液体的重力,需要满足,故选B。 (2)鹌鹑蛋悬浮时,根据阿基米德原理,同时悬浮时二力平衡,因此,即鹌鹑蛋的重力等于它排开盐水的重力; 放入鹌鹑蛋后,相当于总重力里额外增加的蛋重,刚好和溢出流走的排开盐水重力相等,因此电子秤的最终示数和初始的相等。 (3)鹌鹑蛋先后浸入密度不同的盐水和酒精中,排开液体的体积都等于自身体积(悬浮、沉底时),但最终浮力不同(盐水中悬浮浮力等于蛋重,酒精中沉底浮力小于蛋重),说明浮力大小与液体的密度有关。 5.(2026辽宁)质量为、体积为的铝块漂浮在水面上,,取。求: (1)铝块的密度; (2)铝块所受浮力的大小; (3)铝块排开水的体积。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)铝块的密度为 (2)铝块漂浮在水面上,处于平衡状态,所受浮力等于重力,因此铝块所受浮力为 (3)根据阿基米德原理,铝块排开水的体积为 考点3 物体的浮沉条件及应用 1.(2026吉林长春)一艘质量不变的船从长江驶入东海(),下列物理量中变小的是(     ) A.船所受的重力 B.船所受的浮力 C.船排开液体的重力 D.船排开液体的体积 【答案】D 【解析】A.船的质量不变,由可知船所受的重力不变,故A不符合题意; B.船始终处于漂浮状态,由漂浮条件可知,重力不变则船所受浮力不变,故B不符合题意; C.由阿基米德原理可知,浮力不变则船排开液体的重力不变,故C不符合题意; D.由变形得,、g均不变,,故船从长江驶入东海,船排开液体的体积变小,故D符合题意。 故选D。 2.(2026山东)花样游泳被称为“水中芭蕾”,比赛时运动员在水中展示优美的舞姿。下列关于运动员所受浮力的分析,正确的是(     ) A.入水过程,浮力不变 B.漂浮在水面时,浮力大于重力 C.在水面下,下潜越深,浮力越大 D.露出水面前,上浮时的浮力等于下潜时的浮力 【答案】D 【解析】A.入水过程增大,水密度不变,由可知,浮力变大,故A错误; B.物体漂浮时,浮力等于自身重力,故B错误; C.水面下下潜时,等于自身体积保持不变,由得浮力不变,故C错误; D.露出水面前,上浮和下潜时均等于运动员体积,由得两次浮力相等,故D正确。 故选D。 3.(2026甘肃兰州)小明同学记录的物理知识,下列错误的是(     ) A.飞机起飞时机翼上表面的压强小于下表面的压强 B.大气压跟海拔密切相关,离地面越高的地方,大气压越低 C.核动力潜艇主要通过改变所受重力实现上浮和下潜 D.坦克安装上宽大的挂胶履带是为了增大压强 【答案】D 【解析】A.由流体中,流速越大的位置压强越小,飞机起飞时机翼上表面空气流速大于下表面,故机翼上表面的压强小于下表面的压强,故A正确; B.大气压随海拔升高而降低,离地面越高大气压越低,故B正确; C.潜艇浸没时排开液体体积不变、所受浮力不变,通过吸水、排水改变自身重力实现上浮和下潜,故C正确; D.坦克对地面压力F不变,安装宽大履带增大受力面积S,由可知,压强减小,所以坦克安装上宽大的挂胶履带是为了减小压强,故D错误。 本题选择描述错误的,故选D。 4.(2026山东东营)水平桌面上放着两个相同的圆柱形容器,内装质量相等的甲、乙两种液体。将体积相同但材质不同的两个小球分别放入两容器中,小球静止时,两容器中的液面相平,如图所示。下列说法正确的是(     ) A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.甲液体中小球受到的浮力等于乙液体中小球受到的浮力 C.甲液体对容器底部的压力小于乙液体对容器底部的压力 D.装甲液体的容器对桌面的压强大于装乙液体的容器对桌面的压强 【答案】C 【解析】A.甲中小球漂浮,乙中小球悬浮,则 ,,故 两容器液面相平,总体积相等,则 因 ,故 由得, 因且 故,故A错误; B.由得, 因且,故 ,故B错误; C.液体对容器底部的压力 则 , 因,故 ,故C正确; D.甲中小球漂浮,乙中小球悬浮,则, 因,故 容器对桌面的压力 则 因,故 由得, 因,故,故D错误。 故选C。 5.(2026广东广州)如图是渔业养殖中常用的一种增氧装置,质量为45 kg,g取10 N/kg。 (1)装置待机漂浮在淡水池中,所受浮力为________N;已知,装置排开水的体积为________; (2)已知淡水密度小于海水密度,将装置从淡水池移到海水池后,仍保持待机漂浮。与淡水池中相比, ①装置所受浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”); ②装置排开水的体积________(选填“变大”,“变小”或“不变”),理由是:__________________。 【答案】(1)450 0.045 (2)不变 变小 装置浮力不变,海水密度大于淡水密度,由可知,排开液体的体积变小。 【解析】(1)装置漂浮时,浮力等于重力,即 根据阿基米德原理可得排开水的体积为 (2)①装置在淡水和海水中都处于漂浮状态,浮力始终等于自身重力,而装置的重力不变,所以浮力不变。 ②略。 6.(2026广东)如图所示的飞行救生圈可用于水上救援。重45 N的飞行救生圈升空后,受到竖直向上的升力为50 N,忽略空气阻力,其所受合力为__________N;关闭动力后,飞行救生圈静止在水面时受到的浮力为__________N,排开水的体积为__________。(,g取) 【答案】5 45 【解析】救生圈受竖直向上升力 50N,竖直向下重力45N,两个力在同一直线上方向相反,合力大小为 飞行救生圈静止在水面时即漂浮,漂浮时浮力与重力平衡,即 由阿基米德原理得排开水的体积为 7.(2026江苏常州)1986年,世界最大冰山A23 a漂浮在海面,其露出海面的体积为,已知ρ冰=0.9×103 kg/m3,ρ海水=1.1×103 kg/m3,整个冰山体积为______________________m3、质量为______________________kg。全球变暖,如今该冰山即将熔化殆尽。为探究冰山熔化对海平面的影响,夏天,小明将冰块置于烧杯内盐水中漂浮,如图所示,已知ρ盐水=1.1×103 kg/m3,不计液体蒸发,冰块完全熔化后,烧杯中液面___________。 【答案】 上升 【解析】冰山漂浮,浮力等于重力,即,则 则可得整个冰山的体积为 整个冰山的质量为 冰漂浮在盐水中,浮力等于重力,即,则,冰熔化后,质量不变,则重力不变,,熔化得到水的体积,,所以,因此液面上升。 8.(2026吉林)在测量石块和盐水的密度实验中: (1)小明把天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,指针静止时,如图甲所示,应向______端调节平衡螺母,使横梁水平平衡。用调节好的天平测量石块的质量,当横梁再次水平平衡时,放在右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,石块的质量为___________g,并测出该石块的体积为,则石块的密度______; (2)课后小明用密度为的石块、大塑料瓶等器材测出了盐水的密度,实验步骤如下: 步骤一:将大塑料瓶的上部剪掉后,剩余部分的上部粗细均匀,如图丙所示,一空纸杯漂浮在盐水中,液面在粗细均匀区域内,用刻度尺测出瓶底A点的深度为; 步骤二:如图丁所示,将石块用细线系住并浸没于盐水中,用刻度尺测出瓶底A点的深度为; 步骤三:将石块从盐水中取出放入纸杯中,如图戊所示,装有石块的纸杯漂浮在盐水中,用刻度尺测出瓶底A点的深度为。 由以上信息可知:瓶底A点所处的深度越大,受到的液体压强越______;盐水密度的表达式______(用、、和表示,不考虑石块吸盐水和细线对液面高度变化的影响)。 【答案】(1)左 156 2.6 (2)大 【解析】(1)指针静止时右偏,说明右侧重,则应向左端调节平衡螺母,使横梁水平平衡; 标尺分度值为0.2g,则石块的质量为 石块的密度 (2)根据液体压强公式,瓶底A点所处的深度越大,受到的液体压强越大; 设塑料瓶上部均匀区域横截面积为S,图丁中石块浸没,则石块的体积 石块的重力为 对比丙、戊两图,纸杯均漂浮,浮力等于重力,则,则 可得盐水密度。 9.(2026江苏无锡)小明和小华设计制作简易密度计,能测量的液体密度。器材有:一根圆柱形塑料吸管、透明自粘刻度尺(0~20 cm,厚度不计)、铁屑、塑料浮子(质量不计)、蜡、泡沫塞、酒精、水、天平、量筒。(,) (1)他们将刻度尺粘贴在塑料吸管上,0刻度线与吸管底端齐平,用蜡封住吸管底端,在吸管中装入铁屑,管口用泡沫塞塞住。 ①在量筒中倒入80 mL水,将密度计放入水中,竖直漂浮,量筒中的液面如图甲所示,则该密度计的质量为________g。此时密度计浸入水中的深度为12 cm,则吸管的横截面积为________cm2。 ②当将该密度计放入酒精中,竖直漂浮,则液面与密度计上的________cm刻度线相平。若根据浸入液体的深度,在该密度计上标注密度值,则和刻度线间距离________(填“>”“=”或“<”)和刻度线间距离。 (2)为了使得密度计上和刻度线间距离为6 cm,他们计划改进上述密度计的设计。 ①他们首先计算出改进后的密度计质量,然后将天平放在水平台面上,调节平衡螺母使天平平衡,在天平右盘中放入________g砝码,并将游码移至如图乙所示的位置,将密度计放在天平左盘中,在密度计内加入铁屑,使天平再次平衡。 ②当将制作的密度计放入如图甲所示的量筒中时,密度计沉底。于是他们用圆柱形塑料浮子紧密包裹在吸管上,将它再次放入水中后竖直漂浮,浸入水中的深度为14 cm,如图丙所示,则浮子的体积为_________。当将该密度计放入某品牌的料酒中,浸入的深度为15 cm,则该料酒的密度为_________。 【答案】(1)12 1 15 > (2)20 10 0.96 【解析】(1)由图甲可知,放入密度计后量筒液面示数为92mL,原有水的体积为80mL,因此排开水的体积 密度计竖直漂浮时,浮力等于自身重力,即,因此 已知浸入水中深度,由得吸管横截面积 密度计在酒精中仍漂浮,浮力仍等于自身重力,因此,可得 即液面对齐15cm刻度线。 由漂浮公式推导得浸入深度 浸入深度与液体密度成反比,密度计刻度上疏下密:相邻密度差相同时,密度越小,对应的刻度间距越大,因此和的间距大于和的间距。 (2)设改进后密度计质量为,吸管横截面积不变,因要求和刻度线间距为6cm,结合、,两者深度差 代入、和原吸管横截面积,可得 可算出 图乙中游码示数为4g,因此右盘砝码质量为 包裹浮子后整体漂浮在水中,塑料浮子质量不计,总浮力等于原密度计重力,即 所以排开水的总体积 其中吸管部分浸入水中的体积 因此浮子排开水的体积(即浮子体积) 放入料酒中时,浸入深度15cm,总排开体积 漂浮时,即 已知该密度计总质量为24g,因此 10.(2026江苏宿迁)在跨学科实践活动中,为了完成“设计和制作液体密度计”的项目任务,小组的同学像工程师那样将任务分解为一个个小问题,并逐一解决。 (1)测量活动中使用水的密度:将游码移至___________,调节天平平衡。测量适量水和烧杯的总质量为82.2g,再将烧杯中一部分水倒入量筒,测量剩余水和烧杯总质量时所用砝码和游码位置、量筒中水的体积如图甲所示。则倒入量筒中水的质量为___________g,所使用水的密度为___________; (2)设计漂浮的物体:根据鸡蛋在不同密度的盐水中漂浮时露出液面的体积不同,选用了如图乙所示的上端开口、粗细均匀的薄壁玻璃管代替鸡蛋,并用烛蜡将一些铅丸平整地密封在底部,写出其中一条优点___________; (3)标注刻度:将玻璃管放入水中漂浮,在水面所在位置的玻璃壁上画出一条刻度线,标为___________,玻璃管横截面积为S,测量浸入水中的深度为,则有。再将玻璃管放入待测液体中漂浮,并测量浸入液体中的深度为,推理与的关系为___________(用题中物理量的符号表示)。通过计算完成标注刻度的任务; (4)交流改进:发现所标注的刻度线不均匀,小组同学计划将玻璃管放入水中,向管内缓缓注水,使其漂浮时管内、外水面达到合适位置,标注管内水面位置为,管外水面位置为,如图丙所示。为了使标注的刻度线均匀,将玻璃管放入待测液体中漂浮时,应保持管___________(选填“内”或“外”)液面位置不变,只调节另一液面位置,并标注刻度。 【答案】(1)左侧零刻度线处 40 1 (2)降低重心,让玻璃管竖直漂浮在液体中 (3)1 (4)外 【解析】(1)根据天平使用规则可知,使用天平测质量时,应将游码移动至左侧零刻度线处,再调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡。 由图甲可知,量筒的分度值为2mL,量筒中水的体积为 由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,示数为2.2g,剩余水和烧杯总质量 量筒中水的质量为 所使用水的密度为 (2)铅丸密封在底部可以降低重心,让玻璃管竖直漂浮在液体中(不容易倾倒)。 (3)将玻璃管放入水中,玻璃管漂浮,水面对齐的刻度,就是水的密度,即。 将玻璃管放入待测液体中,玻璃管漂浮,受到的浮力不变,总等于自身重力,即 由阿基米德原理可得 则 故 (4)要使标注的刻度线均匀,应保持管外液面位置不变,即玻璃管上的B标记与待测液体液面相平,此时玻璃管浸入待测液体的深度固定,由浮力公式可知,玻璃管所受浮力随待测液体密度的变化而均匀变化,都等于玻璃管、铅丸和管内水的总重力,则由受力分析可知 即 则 则待测液体密度大小与管内液面深度成线性关系,刻度均匀。 11.(2026宁夏)某小组效仿“曹冲称象”开展制作“浮力秤”项目化实践活动。 【项目设计】 绘制设计图:如图甲。 【项目实施】 (1)组装“浮力秤”: 在小筒底部均匀放上细沙,目的是:______________________________。 (2)标记刻度: ①将组装好的小筒和空秤盘放入水中,使其漂浮在水中。用记号笔在小筒外侧水面的位置,标记为__________g。 ②在秤盘中分别放入50 g和100 g的砝码,仍使小筒漂浮在水中。用记号笔在小筒外侧水面的位置,分别标记为50 g和100 g。 ③用刻度尺测量,发现0-50 g和50-100 g的标记间距离相等,他们推断这个浮力秤的刻度是均匀的,即物体放入秤盘后小筒在水中的深度变化与其质量成正比,请你推导证明__________。(已知:秤盘、小筒、细沙总质量为;小筒横截面积为;不放物体时小筒底部到水面距离为;水的密度用表示) ④接下来分别将相邻两个刻度之间平均分成10等份。这个浮力秤的分度值是__________。 (3)测量:同学们将一枚鸡蛋放入秤盘中,如图乙所示,鸡蛋的质量为__________。 【项目评价】 (4)请根据以下评价量表,任选一评价指标对该浮力秤进行评价__________。 示例:材料易得,制作简单。 评价维度 评价指标 评价 科学性 原理、性能、实用性等 艺术性 外观、结构、材料等 【项目改进】 (5)为提高浮力秤的精确度,同学们提出以下改进措施,不可行的一项是(     ) A.增大小筒中细沙的质量 B.换用横截面积更小的小筒 C.大桶中换用密度更小的液体 【答案】(1)降低重心,使小筒能够竖直漂浮在水中(或使小筒能够竖直漂浮在水中、防止小筒倾斜) (2)0 没放物体时,因为小筒与秤盘漂浮,所以根据阿基米德原理 所以,即 当放质量为的物体后, 所以,因为和是定值,所以与成正比。 5 (3)62 (4)①此设计的科学原理是浮沉条件和阿基米德原理,理论依据可靠。②能够在一定范围内测出物体的质量,具有一定实用性。③量程较小,实用性不高。④分度值较大,测量结果误差大。⑤外观精美。⑥称量时重心不稳,容易倾斜。 (5)A 【解析】(1)在小筒底部均匀放上细沙,目的是:降低小筒的重心,使其能够稳定地竖直漂浮在水中。 (2)将组装好的小筒和空秤盘放入水中,使其漂浮在水中。用记号笔在小筒外侧水面的位置,由于此时秤盘上没有放置物体,所以应该标记为 0g; 根据物体漂浮条件,浮力等于总重力。当秤盘中不放物体时,设小筒浸入水中的深度为 ,则有 根据阿基米德原理 则① 当秤盘中放入质量为的物体后,设小筒浸入水中的深度为 ,则深度变化量 此时有 根据阿基米德原理 则 则 则② 联立①②,得 因为水的密度和小筒的横截面积都是定值,所以深度变化量与放入物体的质量成正比。因此,这个浮力秤的刻度是均匀的。 相邻两个刻度50g和100g,质量差为 将其分成10等份,每份代表的质量即分度值为 (3)如图乙所示,放入鸡蛋后水面在60刻度线至65刻度线之间,未超过一半,所以鸡蛋的质量约为 62 g。 (4) 科学性:该浮力秤的设计原理科学。它利用了物体漂浮时浮力等于重力的原理,将物体的质量通过小筒浸入水中的深度变化来体现。根据推导可知,深度变化与物体质量成正比,因此刻度是均匀的,这使得测量和读数变得方便、准确。 (5)根据公式 ,要提高精确度,就是要让相同的质量引起更大的深度变化,因此可以更换横截面积更小的小筒,或者减小液体的密度,故A符合题意,BC不符合题意。 故选A。 12.(2026安徽)如图所示,装有一定量水的长方体水槽放在水平地面上,金属圆柱体A竖直立在水槽底部,水深为。现用轻质细绳竖直向上拉圆柱体A,使其竖直向上匀速运动至离开水面一段距离。从圆柱体A刚离开水槽底部时开始计时,前24 s拉力恒为,随后拉力逐渐增大到,此后拉力保持32 N不变。已知水槽底面积,圆柱体A的底面积,水的密度,取,不计水的阻力及水槽壁厚度。求: (1)圆柱体A的重力的大小; (2)圆柱体A的高度; (3)圆柱体A立在水槽底部时,槽内水的深度。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)当圆柱体A完全离开水面后,拉力与重力二力平衡,大小相等。由题意可知,完全离开水面后拉力恒为,因此圆柱体A的重力。 (2)当圆柱体A完全浸没在水中时,拉力,根据称重法可知圆柱体受到的浮力为 完全浸没时,因此圆柱体体积 圆柱体高度 (3)A匀速上升,设速度为: 前24s A完全浸没,水面高度不变,从水槽底部上升到A顶部刚好接触水面,A上升距离为,满足关系:① A从顶部接触水面到完全出水用时8s,总用时,A完全出水后,水面下降高度 此时下降后的水面高度等于A底部距离水槽底的高度,满足关系:② 联立①②两式,得 解得A上升速度 再代入得原水深 13.(2026广西)我国是少数能自主建造自航式半潜船的国家之一,半潜船可运输重型设备。如图甲所示,一个底面积为,质量为的长方体密闭货箱放置在半潜船的甲板上,甲板位于水面下5m处。已知水的密度为,g取10N/kg。 (1)求货箱受到的重力; (2)求甲板对货箱的支持力; (3)图乙为半潜船自动控制电路图,电源电压恒为12V,保护电阻R0的阻值为20Ω,力敏电阻安装在甲板上,且与甲板相平,力敏电阻R的阻值随水对它的压力的减小而增大。半潜船通过排出压载水,由图甲位置上浮到甲板与水面相平,该过程中电流表的示数随时间变化的关系如图丙所示,求甲板与水面相平时力敏电阻R的阻值; (4)舰岛部分为长方体,底面积为10m2,将上述上浮过程看作匀速过程,请在图丁中作出此过程排出的压载水的质量与电流的对应关系图像。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【解析】(1)货箱受到的重力 (2)甲板位于水下5m时,货箱受到的浮力 则货箱受到的支持力 (3)半潜船上浮时,随着水的深度的减小,水对力敏电阻的压力减小,力敏电阻R的阻值增大,则控制电路中的电流逐渐减小,当甲板与水面相平时,压力最小,电流也最小。由图丙可知,甲板与水面相平时,控制电路中的电流,则此时力敏电阻的电压 此时力敏电阻的阻值 (4)由阿基米德原理和二力平衡得,排出压载水的重力等于货箱和舰岛排开水的总重力减少量。即……① 而……② 货箱和舰岛排开水的总重力减少量,则……③ 由①②③得 解得 由图丙可知半潜船匀速上浮过程的总时间,则有 即每秒排出压载水的质量为500 kg。结合图丙可知:当时,电路中电流为,排出的压载水的质量为;当时,电路中电流为,排出的压载水的质量为;当时,电路中电流为,排出的压载水的质量为;当时,电路中电流为,排出的压载水的质量为;当时,电路中电流为,排出的压载水的质量为;当时,电路中电流为,排出的压载水的质量为;在图丁中描点,作出排出压载水质量与电流对应图像为: 14.(2026四川甘孜州、阿坝州)2026年1月,全国首个水光蓄储一体化光伏项目在阿坝州并网发电,因水库地处山区,山洪可能会将山间巨石带入库底,为保障水利设施安全,打捞工作至关重要。为此,某中学科技小组构建了图甲所示的打捞模型。石头和起重船模型船身均为长方体,打捞时始终保持船体平衡。石头质量为3kg,底面积为,高为5cm;起重船模型的总质量为6kg,底面积为,起重船以1cm/s的速度匀速提升石头,提升过程从石头刚好脱离容器底面时开始计时,此时容器内水的深度为20cm,石头下表面脱离水面时停止计时。忽略液体扰动、绳索体积等次要因素,已知,g取10N/kg。 (1)求石头的密度。 (2)在图乙中画出提升过程水对容器底面压强与时间的关系图像。 (3)写出提升过程船体浸入水中的深度h与打捞时间t秒的关系式。 【答案】(1) (2) (3)当时,;当时, 【解析】(1)石头的体积为 石头的密度为 (2)对石头受力分析,由平衡条件可知,绳子拉力 对船受力分析,因船漂浮且受向下的绳子拉力,故船的浮力 因此总浮力 则总排开体积,由此公式可知,为定值。 容器内水的体积不变,由可知,水深保持20cm不变。 水对容器底的压强为 石头从刚脱离容器底到下表面脱离水面,上升总高度为20cm,总时间为 故0~20s内压强恒为2000Pa,图像为水平直线。 (3)石头完全浸没在水中的时间为,则分两种情况讨论: ① 当时,石头完全浸没在水中,上表面未到达水面,石头受到的浮力为 绳子拉力为 船的浮力为 由可知,船体浸入深度为 此阶段恒定为0.08m。 ② 当时,石头部分浸入水中,上表面露出水面、下表面未脱离水面,t时刻石头上升的距离为 石头浸入水中的深度为 石头受到的浮力为 绳子拉力为 船的浮力为 由可知,船体浸入深度 15.(2026青海)游泳和水上活动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,如图所示,承载人体使头部露出水面。为测试其效果,质量为(密度为)的某专业测试员在水中打开气囊后,气囊承载着身体处于漂浮状态,此时身体的浸在水中。手环所受的重力忽略不计,取,水的密度为。求: (1)测试员所受的重力; (2)若测试员心脏位置离水面的深度为,此深度处水产生的压强; (3)处于漂浮状态时,测试员和气囊受到的浮力; (4)处于漂浮状态时,测试员受到的浮力。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【解析】(1)由题可知,测试员的质量为52.5kg,则重力 (2)由液体压强公式得 (3)测试员和气囊处于漂浮状态,手环重力忽略,由漂浮条件得总浮力等于总重力,即 (4)由可得,测试员的体积为 测试员排开水的体积为 由阿基米德原理得测试员受到的浮力 16.(2026湖北武汉)如图是我国自主研发建造的“深海一号”能源站,它是全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台。能源站由水面上的生产平台、中间的4个相同的方形立柱和水面下的浮箱组成,每个立柱的长、宽、高分别约为20 m、20 m、60 m,为了让能源站能抵御百年一遇的超强台风,每个立柱上系有4根长达2500 m的系泊缆,这16根系泊缆的另一端牢牢地固定在海底的锚桩上。 (1)目前,“深海一号”每天能产出天然气,这些天然气完全燃烧放出的能量是__________J。天然气的热值取。 (2)能源站受到的浮力达到时,每个方形立柱浸在海水中的深度均为30 m,16根系泊缆对能源站竖直向下的拉力为,试估算4个立柱下面的浮箱的体积。 (3)为了尽量减小系泊缆对能源站向下的拉力,又确保系泊缆的强度,工程师们用到了一种强度比钢缆还高、但密度只有的聚酯缆。设计方案时,要求1根竖直悬挂在能源站下面的系泊缆浸没在海水中且不与海底接触时,受到能源站的拉力不超过。若每根系泊缆由长度为2000 m、横截面积为的聚酯缆和长度为500 m的钢缆连接而成,则每根系泊缆中的钢缆质量不超过多少千克?钢的密度取。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)这些天然气完完全燃烧放出的能量 (2)每个立柱浸水体积 4个立柱总排水体积 根据阿基米德原理,能源站受到的总浮力 ,其中总排液体积是4个立柱的排水体积与浮箱体积之和。则总排液体积 浮箱体积 (3)聚酯缆体积 聚酯缆重力 聚酯缆受到的浮力 设钢缆质量为,则钢缆重力,钢缆体积,钢缆受到的浮力。对浸没在海水中的系泊缆受力分析:缆绳受到向上的拉力、向上的浮力,以及向下的总重力,受力平衡时满足 ,即。 即有 其中,整理得 解得,即钢缆质量不超过。 17.(2026四川乐山)小嘉同学参与“制作微型密度计”的跨学科实践活动,用石蜡将横截面积为的吸管一端封闭,并在管内添加细沙,制成的密度计质量为4 g。已知密度计在待测液体中均能竖直漂浮,且无液体溢出,,取10 N/kg。 (1)如图甲所示,将密度计放入水中静止时,液面位于吸管的位置。求此时密度计所受浮力的大小。 (2)如图乙所示,将密度计从水中取出擦拭干净,放入密度为的酒精中,静止时液面位于吸管的位置。求位置到密度计底部的距离。 (3)将密度计从酒精中取出擦拭干净,放入第三种液体中,静止时液面位于的中点,小嘉推断该液体的密度为。你认为小嘉的推断正确吗?请通过计算说明 【答案】(1)密度计所受浮力为 (2)B位置到密度计底部的距离为 (3)小嘉的推断不正确,该液体密度约为 【解析】(1)密度计在水中静止时漂浮,浮力等于自身重力 (2)密度计在酒精中静止时漂浮,浮力等于重力 由得排开酒精的体积 吸管横截面积 由得B位置到底部的距离 (3)由得,密度计排开水的体积 密度计没入水中的深度为 AB中点对应的浸入深度 此时排开液体的体积 由得,液体密度为 因,故小嘉的推断不正确。 18.(2026四川巴中)如图甲所示,底面积的柱形容器放在水平面上,容器内装有0.2m深的水(容器足够高),水面上方有一边长为0.1m的正方体物块,物块上方与弹簧的一端固定,弹簧另一端与铁架台固定。当物块有4cm浸入水中时,弹簧的伸长量为2cm,此时物块恰能保持静止。弹性限度内弹簧的弹力与其长度的变化量的关系如图乙所示。 (1)求容器内水的质量; (2)求物块浸入4cm时受到的浮力大小; (3)现向容器内缓慢加水至物块刚好浸没,求加水前后容器底受到水的压强的变化量。 【答案】(1)4kg (2)4N (3)1200Pa 【解析】(1)容器底面积,原来水深,物块边长,物块初始浸入深度,此时弹簧伸长量 容器内水的体积 容器内水的质量 (2)物块浸入4cm时排开水的体积 物块受到的浮力 (3)当弹簧的伸长量为2cm时,由图乙可知,弹簧弹力,方向向上,经受力分析可得物块重力 因为当物块刚好浸没时,物块受到的浮力 经受力分析,此时弹簧弹力 方向向下,弹簧被压缩,由图乙可知,此时弹簧压缩量 则加水前后,液面上升高度 水的压强变化量 19.(2026贵州)古人曾利用底部有孔的碗在水中下沉的规律来计时,称为“沉碗计时”。小明和小羽对此很感兴趣,他们决定用以下器材研究并改进这种计时方式:盛有适量水的透明水槽、刻度尺、秒表、圆柱形薄壁杯子(杯底中央开一小孔并用塞子塞住)。 请与他们一起完成研究并回答问题: 【任务一】复现沉碗计时 用杯子代替碗放入水中,杯子静止时状态如图甲所示。 (1)此时杯子的浮沉状态称为___________。拔出塞子,同时按下秒表开始计时。随着水从小孔进入杯内,杯子缓慢下沉,直至杯口与水面齐平,测出这个过程用时。 (2)水能从孔持续进入杯中的两个必要条件是___________和___________(填下列选项中的序号)。 ①水具有流动性;②杯子是圆柱形的;③杯内外水面存在高度差; 但这个杯子只能计量的整数倍时间。能否使计时分度值再小一些?他们观察到杯子下沉过程中有一段似乎是匀速,若能证明这段运动确为匀速,便可利用这一运动规律在杯壁上划分等距刻度来提高计时精度。 【任务二】研究杯子运动 他们在杯壁上标记了A、B、C三点后再次实验。杯子下沉过程中,这三点先后经过杯外水面时的情景分别如图乙、丙、丁所示,测出上述位置对应的时刻和杯底到水槽底的距离并记录于下表: A点经过水面时 B点经过水面时 C点经过水面时 对应时刻 0min 12min 30min 杯底到水槽底距离 30cm 24cm 15cm (3)请利用上表中数据,计算杯子在0~12min内运动的速度是多少厘米/分钟? 他们也计算出了杯子在12~30min内运动的速度,发现和相等。进一步验证,他们得知杯子在上述30min内做匀速直线运动。 【任务三】讨论刻度标定 小明将杯壁上的A、C两点间的长度进行等分,每个等份表示相同时间,与杯外水面齐平的那条刻度即可用于读数。 小明提出上述过程中杯子做匀速直线运动,所选参照物是水槽底部,而标定刻度却是以杯外水面为参照。若杯外水面位置不改变,杯子相对于杯外水面做匀速直线运动,上述标定方案才成立,所以小明标定刻度的方案有待进一步讨论。 (4)请判断杯子相对于杯外水面是否做匀速直线运动,并结合浮力相关知识说明理由。(仅考虑杯子受到浮力和重力作用) 【答案】(1)漂浮 (2)① ③ (3)0.5cm/min (4)杯子相对于杯外水面做匀速直线运动;理由:杯子相对于水槽底做匀速直线运动,杯外水面相对于水槽底位置不变,匀速运动时杯子受力平衡,总重力等于浮力,即 杯子为圆柱形,设横截面积为S,浸入水面下的深度为,则 可得与成正比,杯子匀速下沉时,相同时间进入杯内的水体积相同,总重力的增加量相同,因此的增加量也相同,即相同时间内杯子相对于杯外水面下降的距离相等,所以杯子相对于杯外水面做匀速直线运动。 【解析】(1)杯子静止在水面,部分体积露出液面,该浮沉状态为漂浮。 (2)水持续流入杯内,需要水具有流动性才能流动,同时杯内外水面存在高度差,水压差推动水持续流入;杯子形状不是流入水的必要条件,因此选①和③。 (3)由题意知,杯子在0~12min内向下移动的距离为 运动时间为 由得,速度为 (4)杯子相对于水槽底做匀速直线运动,杯外水面相对于水槽底位置不变;匀速运动时杯子受力平衡,总重力等于浮力,即 而杯子为圆柱形,设横截面积为S,浸入水面下的深度为,则 可得与成正比,杯子匀速下沉时,相同时间进入杯内的水体积相同,总重力的增加量相同,因此的增加量也相同,即相同时间内杯子相对于杯外水面下降的距离相等,所以杯子相对于杯外水面做匀速直线运动。 20.(2026江苏常州)如图甲所示为东晋顾恺之所绘《列女仁智图》南宋摹本的画作局部,一只汤勺立着漂浮在瓦罐内汤中,美观实用。 AI (一)自制天鹅勺。受此启发,同学们利用3D打印技术自制立式天鹅勺,该勺可立在水平桌面上,如图乙所示;用弹簧测力计测量天鹅勺受到的重力大小,如图丙所示;将天鹅勺放入水中、漂浮,在该勺位于水面位置画记号A,如图丁所示。求: (1)天鹅勺受到的重力大小为___________ N; (2)请在图乙中画出天鹅勺的受力示意图。 (二)巧用天鹅勺。两组同学分别用两种方法,借助(一)中重力大小已测且画有记号A的天鹅勺、弹簧测力计,测量待测液体的密度。请在两种方法中任选其一,做出解答。 我选择方法___________解答。(g取10 N/kg,) 方法一 方法二       ①将天鹅勺放入待测液体一、漂浮,记号A位于液面下方。 ②用弹簧测力计竖直向上拉天鹅勺,直至记号A位于液面处。 求:(1)待测液体一的密度; (2)图②中,液面上方天鹅勺外侧沾有少量待测液体一,这导致测得值___________(小于/等于/大于)真实值。 ①将天鹅勺放入待测液体二、漂浮,记号A位于液面上方。 ②在天鹅勺内放适量沙子,直至记号A位于液面处。 ③用弹簧测力计测得天鹅勺及勺内沙的总重。 求:(1)待测液体二的密度; (2)图③中,天鹅勺外侧沾有少量待测液体二,这导致测得值___________(小于/等于/大于)真实值。 (3)方法一:①待测液体一的密度_____ ; ②图②中,液面上方天鹅勺外侧沾有少量待测液体一,这导致测得值___________ (小于/等于/大于)真实值 (4)①待测液体二的密度_____ ; ②图③中,天鹅勺外侧沾有少量待测液体二,这导致测得值___________ (小于/等于/大于)真实值 【答案】(1)2 (2) (3) 小于 (4) 大于 【解析】(1)弹簧测力计分度值为0.2 N,示数为2 N,故天鹅勺重力为2 N。 (2)天鹅勺静止在水平桌面,处于平衡状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二力大小相等。 (3)在水中,记号A以下的体积等于天鹅勺在水中漂浮时的排开水的体积,由漂浮条件得 则 图②中天鹅勺受重力、拉力、浮力平衡,且弹簧测力计的示数为,即拉力为,则浮力为 根据阿基米德原理得,待测液体一的密度为 液面上方沾有液体时,总重力增大,拉力测量值偏大,由可知,测得密度小于真实值。 (4)天鹅勺加沙子后漂浮,记号A在液面处,浮力等于总重,即,由图可知,弹簧测力计的示数为,即总重为,则待测液体二的密度为 测总重时勺子沾有液体,测得的总重偏大,由可知,测得密度大于真实值。 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题09 浮力及其应用 考点分类 2026年中考命题解读 创新考法 考点01 浮力 侧重考查浮力产生的原因及定性分析,常结合生活情境判断浮力大小变化 结合“天宫课堂”微重力环境,对比地面与太空中的浮力现象差异 考点02 阿基米德原理 重点考查实验探究过程及F浮=G排 的定量计算,强调控制变量法的应用 利用电子秤和溢水杯设计数字化实验,实时数据采集验证原理 考点03 物体的浮沉条件及应用 综合考查密度、浮力与重力的关系,常以轮船、潜水器为载体进行动态分析 引入国产载人深潜器“奋斗者”号,分析其通过改变自身重力实现下潜上浮 考点1 浮力 1.(2026江苏宿迁)按要求作图。 (1)请画出图甲中漂浮在水面的苹果受到浮力的示意图(作用点已在图中标出); (2)请根据平面镜成像特点,画出图乙中的物体AB通过平面镜所成的像; (3)请用笔画线代替导线,将图丙中三孔插座正确接入家庭电路。 考点2 阿基米德原理 1.(2026北京)(多选)如图所示,重物挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计示数为;再分别将其浸没在水和密度为的液体中静止时,弹簧测力计的示数分别为、。已知水的密度为。下列说法正确的是(  ) A.重物在水中受到的浮力为 B.重物在水中时,水对重物的压力的合力为 C.若,则液体的密度 D.液体的密度 2.(2026山东济南)(多选)如图甲所示,用弹簧测力计依次拉着两个实心长方体物块分别缓慢浸入两种液体中,两次实验弹簧测力计的示数随物块下表面在液体中的深度变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是(     ) A.两次实验所用物块的质量相同 B.第一次实验所用物块的高度小于第二次实验所用物块的高度 C.若两次实验所用物块的密度相同,则第一次实验所用液体的密度小于第二次实验所用液体的密度 D.若两次实验所用液体的密度相同,则第一次实验所用物块的密度小于第二次实验所用物块的密度 3.(2026山东东营)某科技小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计测出物体所受的重力为2 N,然后将物体浸没在水中(未触底),弹簧测力计的示数为1.5 N,由此可知物体浸没在水中所受的浮力是________N,物体的密度为________。(已知水的密度,g取10 N/kg) 4.(2026甘肃兰州)某小组利用器材完成了如下实验。 (1)图甲:探究“漂浮物体所受浮力与排开液体所受重力的大小关系”。实验步骤:①测出空桶所受重力,然后将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方;②在空气中测出塑料块所受重力;③将塑料块缓慢浸入溢水杯中,待水不流出时,塑料块恰好漂浮;④测出桶和溢出水所受总重力,三次测力计的示数分别为、、,根据二力平衡可知物体所受浮力__________。下列选项中若__________成立,可正确得出“漂浮物体所受浮力与排开液体所受重力的大小关系”。 A.   B.   C. (2)图乙:探究“悬浮物体所受浮力与排开液体所受重力的大小关系”。实验步骤:①先将溢水杯轻放在电子秤上,向溢水杯内缓慢加入盐水,直至液面到达溢水杯杯口,再将烧杯置于溢水杯的溢水口下方,读取电子秤示数;②将鹌鹑蛋缓慢浸入溢水杯中,待盐水不流出时,鹌鹑蛋恰好悬浮,电子秤的示数__________(选填“大于”、“等于”或“小于”),说明“悬浮物体所受浮力与排开液体所受重力的大小相等”。 (3)将悬浮在盐水中的鹌鹑蛋取出后擦干,再缓慢放入装酒精的烧杯中,鹌鹑蛋沉入烧杯底部,表明:物体所受浮力的大小与__________有关。 5.(2026辽宁)质量为、体积为的铝块漂浮在水面上,,取。求: (1)铝块的密度; (2)铝块所受浮力的大小; (3)铝块排开水的体积。 考点3 物体的浮沉条件及应用 1.(2026吉林长春)一艘质量不变的船从长江驶入东海(),下列物理量中变小的是(     ) A.船所受的重力 B.船所受的浮力 C.船排开液体的重力 D.船排开液体的体积 2.(2026山东)花样游泳被称为“水中芭蕾”,比赛时运动员在水中展示优美的舞姿。下列关于运动员所受浮力的分析,正确的是(     ) A.入水过程,浮力不变 B.漂浮在水面时,浮力大于重力 C.在水面下,下潜越深,浮力越大 D.露出水面前,上浮时的浮力等于下潜时的浮力 3.(2026甘肃兰州)小明同学记录的物理知识,下列错误的是(     ) A.飞机起飞时机翼上表面的压强小于下表面的压强 B.大气压跟海拔密切相关,离地面越高的地方,大气压越低 C.核动力潜艇主要通过改变所受重力实现上浮和下潜 D.坦克安装上宽大的挂胶履带是为了增大压强 4.(2026山东东营)水平桌面上放着两个相同的圆柱形容器,内装质量相等的甲、乙两种液体。将体积相同但材质不同的两个小球分别放入两容器中,小球静止时,两容器中的液面相平,如图所示。下列说法正确的是(     ) A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.甲液体中小球受到的浮力等于乙液体中小球受到的浮力 C.甲液体对容器底部的压力小于乙液体对容器底部的压力 D.装甲液体的容器对桌面的压强大于装乙液体的容器对桌面的压强 5.(2026广东广州)如图是渔业养殖中常用的一种增氧装置,质量为45 kg,g取10 N/kg。 (1)装置待机漂浮在淡水池中,所受浮力为________N;已知,装置排开水的体积为________; (2)已知淡水密度小于海水密度,将装置从淡水池移到海水池后,仍保持待机漂浮。与淡水池中相比, ①装置所受浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”); ②装置排开水的体积________(选填“变大”,“变小”或“不变”),理由是:__________________。 6.(2026广东)如图所示的飞行救生圈可用于水上救援。重45 N的飞行救生圈升空后,受到竖直向上的升力为50 N,忽略空气阻力,其所受合力为__________N;关闭动力后,飞行救生圈静止在水面时受到的浮力为__________N,排开水的体积为__________。(,g取) 7.(2026江苏常州)1986年,世界最大冰山A23 a漂浮在海面,其露出海面的体积为,已知ρ冰=0.9×103 kg/m3,ρ海水=1.1×103 kg/m3,整个冰山体积为______________________m3、质量为______________________kg。全球变暖,如今该冰山即将熔化殆尽。为探究冰山熔化对海平面的影响,夏天,小明将冰块置于烧杯内盐水中漂浮,如图所示,已知ρ盐水=1.1×103 kg/m3,不计液体蒸发,冰块完全熔化后,烧杯中液面___________。 8.(2026吉林)在测量石块和盐水的密度实验中: (1)小明把天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,指针静止时,如图甲所示,应向______端调节平衡螺母,使横梁水平平衡。用调节好的天平测量石块的质量,当横梁再次水平平衡时,放在右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,石块的质量为___________g,并测出该石块的体积为,则石块的密度______; (2)课后小明用密度为的石块、大塑料瓶等器材测出了盐水的密度,实验步骤如下: 步骤一:将大塑料瓶的上部剪掉后,剩余部分的上部粗细均匀,如图丙所示,一空纸杯漂浮在盐水中,液面在粗细均匀区域内,用刻度尺测出瓶底A点的深度为; 步骤二:如图丁所示,将石块用细线系住并浸没于盐水中,用刻度尺测出瓶底A点的深度为; 步骤三:将石块从盐水中取出放入纸杯中,如图戊所示,装有石块的纸杯漂浮在盐水中,用刻度尺测出瓶底A点的深度为。 由以上信息可知:瓶底A点所处的深度越大,受到的液体压强越______;盐水密度的表达式______(用、、和表示,不考虑石块吸盐水和细线对液面高度变化的影响)。 9.(2026江苏无锡)小明和小华设计制作简易密度计,能测量的液体密度。器材有:一根圆柱形塑料吸管、透明自粘刻度尺(0~20 cm,厚度不计)、铁屑、塑料浮子(质量不计)、蜡、泡沫塞、酒精、水、天平、量筒。(,) (1)他们将刻度尺粘贴在塑料吸管上,0刻度线与吸管底端齐平,用蜡封住吸管底端,在吸管中装入铁屑,管口用泡沫塞塞住。 ①在量筒中倒入80 mL水,将密度计放入水中,竖直漂浮,量筒中的液面如图甲所示,则该密度计的质量为________g。此时密度计浸入水中的深度为12 cm,则吸管的横截面积为________cm2。 ②当将该密度计放入酒精中,竖直漂浮,则液面与密度计上的________cm刻度线相平。若根据浸入液体的深度,在该密度计上标注密度值,则和刻度线间距离________(填“>”“=”或“<”)和刻度线间距离。 (2)为了使得密度计上和刻度线间距离为6 cm,他们计划改进上述密度计的设计。 ①他们首先计算出改进后的密度计质量,然后将天平放在水平台面上,调节平衡螺母使天平平衡,在天平右盘中放入________g砝码,并将游码移至如图乙所示的位置,将密度计放在天平左盘中,在密度计内加入铁屑,使天平再次平衡。 ②当将制作的密度计放入如图甲所示的量筒中时,密度计沉底。于是他们用圆柱形塑料浮子紧密包裹在吸管上,将它再次放入水中后竖直漂浮,浸入水中的深度为14 cm,如图丙所示,则浮子的体积为_________。当将该密度计放入某品牌的料酒中,浸入的深度为15 cm,则该料酒的密度为_________。 10.(2026江苏宿迁)在跨学科实践活动中,为了完成“设计和制作液体密度计”的项目任务,小组的同学像工程师那样将任务分解为一个个小问题,并逐一解决。 (1)测量活动中使用水的密度:将游码移至___________,调节天平平衡。测量适量水和烧杯的总质量为82.2g,再将烧杯中一部分水倒入量筒,测量剩余水和烧杯总质量时所用砝码和游码位置、量筒中水的体积如图甲所示。则倒入量筒中水的质量为___________g,所使用水的密度为___________; (2)设计漂浮的物体:根据鸡蛋在不同密度的盐水中漂浮时露出液面的体积不同,选用了如图乙所示的上端开口、粗细均匀的薄壁玻璃管代替鸡蛋,并用烛蜡将一些铅丸平整地密封在底部,写出其中一条优点___________; (3)标注刻度:将玻璃管放入水中漂浮,在水面所在位置的玻璃壁上画出一条刻度线,标为___________,玻璃管横截面积为S,测量浸入水中的深度为,则有。再将玻璃管放入待测液体中漂浮,并测量浸入液体中的深度为,推理与的关系为___________(用题中物理量的符号表示)。通过计算完成标注刻度的任务; (4)交流改进:发现所标注的刻度线不均匀,小组同学计划将玻璃管放入水中,向管内缓缓注水,使其漂浮时管内、外水面达到合适位置,标注管内水面位置为,管外水面位置为,如图丙所示。为了使标注的刻度线均匀,将玻璃管放入待测液体中漂浮时,应保持管___________(选填“内”或“外”)液面位置不变,只调节另一液面位置,并标注刻度。 11.(2026宁夏)某小组效仿“曹冲称象”开展制作“浮力秤”项目化实践活动。 【项目设计】 绘制设计图:如图甲。 【项目实施】 (1)组装“浮力秤”: 在小筒底部均匀放上细沙,目的是:______________________________。 (2)标记刻度: ①将组装好的小筒和空秤盘放入水中,使其漂浮在水中。用记号笔在小筒外侧水面的位置,标记为__________g。 ②在秤盘中分别放入50 g和100 g的砝码,仍使小筒漂浮在水中。用记号笔在小筒外侧水面的位置,分别标记为50 g和100 g。 ③用刻度尺测量,发现0-50 g和50-100 g的标记间距离相等,他们推断这个浮力秤的刻度是均匀的,即物体放入秤盘后小筒在水中的深度变化与其质量成正比,请你推导证明__________。(已知:秤盘、小筒、细沙总质量为;小筒横截面积为;不放物体时小筒底部到水面距离为;水的密度用表示) ④接下来分别将相邻两个刻度之间平均分成10等份。这个浮力秤的分度值是__________。 (3)测量:同学们将一枚鸡蛋放入秤盘中,如图乙所示,鸡蛋的质量为__________。 【项目评价】 (4)请根据以下评价量表,任选一评价指标对该浮力秤进行评价__________。 示例:材料易得,制作简单。 评价维度 评价指标 评价 科学性 原理、性能、实用性等 艺术性 外观、结构、材料等 【项目改进】 (5)为提高浮力秤的精确度,同学们提出以下改进措施,不可行的一项是(     ) A.增大小筒中细沙的质量 B.换用横截面积更小的小筒 C.大桶中换用密度更小的液体 12.(2026安徽)如图所示,装有一定量水的长方体水槽放在水平地面上,金属圆柱体A竖直立在水槽底部,水深为。现用轻质细绳竖直向上拉圆柱体A,使其竖直向上匀速运动至离开水面一段距离。从圆柱体A刚离开水槽底部时开始计时,前24 s拉力恒为,随后拉力逐渐增大到,此后拉力保持32 N不变。已知水槽底面积,圆柱体A的底面积,水的密度,取,不计水的阻力及水槽壁厚度。求: (1)圆柱体A的重力的大小; (2)圆柱体A的高度; (3)圆柱体A立在水槽底部时,槽内水的深度。 13.(2026广西)我国是少数能自主建造自航式半潜船的国家之一,半潜船可运输重型设备。如图甲所示,一个底面积为,质量为的长方体密闭货箱放置在半潜船的甲板上,甲板位于水面下5m处。已知水的密度为,g取10N/kg。 (1)求货箱受到的重力; (2)求甲板对货箱的支持力; (3)图乙为半潜船自动控制电路图,电源电压恒为12V,保护电阻R0的阻值为20Ω,力敏电阻安装在甲板上,且与甲板相平,力敏电阻R的阻值随水对它的压力的减小而增大。半潜船通过排出压载水,由图甲位置上浮到甲板与水面相平,该过程中电流表的示数随时间变化的关系如图丙所示,求甲板与水面相平时力敏电阻R的阻值; (4)舰岛部分为长方体,底面积为10m2,将上述上浮过程看作匀速过程,请在图丁中作出此过程排出的压载水的质量与电流的对应关系图像。 14.(2026四川甘孜州、阿坝州)2026年1月,全国首个水光蓄储一体化光伏项目在阿坝州并网发电,因水库地处山区,山洪可能会将山间巨石带入库底,为保障水利设施安全,打捞工作至关重要。为此,某中学科技小组构建了图甲所示的打捞模型。石头和起重船模型船身均为长方体,打捞时始终保持船体平衡。石头质量为3kg,底面积为,高为5cm;起重船模型的总质量为6kg,底面积为,起重船以1cm/s的速度匀速提升石头,提升过程从石头刚好脱离容器底面时开始计时,此时容器内水的深度为20cm,石头下表面脱离水面时停止计时。忽略液体扰动、绳索体积等次要因素,已知,g取10N/kg。 (1)求石头的密度。 (2)在图乙中画出提升过程水对容器底面压强与时间的关系图像。 (3)写出提升过程船体浸入水中的深度h与打捞时间t秒的关系式。 15.(2026青海)游泳和水上活动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,如图所示,承载人体使头部露出水面。为测试其效果,质量为(密度为)的某专业测试员在水中打开气囊后,气囊承载着身体处于漂浮状态,此时身体的浸在水中。手环所受的重力忽略不计,取,水的密度为。求: (1)测试员所受的重力; (2)若测试员心脏位置离水面的深度为,此深度处水产生的压强; (3)处于漂浮状态时,测试员和气囊受到的浮力; (4)处于漂浮状态时,测试员受到的浮力。 16.(2026湖北武汉)如图是我国自主研发建造的“深海一号”能源站,它是全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台。能源站由水面上的生产平台、中间的4个相同的方形立柱和水面下的浮箱组成,每个立柱的长、宽、高分别约为20 m、20 m、60 m,为了让能源站能抵御百年一遇的超强台风,每个立柱上系有4根长达2500 m的系泊缆,这16根系泊缆的另一端牢牢地固定在海底的锚桩上。 (1)目前,“深海一号”每天能产出天然气,这些天然气完全燃烧放出的能量是__________J。天然气的热值取。 (2)能源站受到的浮力达到时,每个方形立柱浸在海水中的深度均为30 m,16根系泊缆对能源站竖直向下的拉力为,试估算4个立柱下面的浮箱的体积。 (3)为了尽量减小系泊缆对能源站向下的拉力,又确保系泊缆的强度,工程师们用到了一种强度比钢缆还高、但密度只有的聚酯缆。设计方案时,要求1根竖直悬挂在能源站下面的系泊缆浸没在海水中且不与海底接触时,受到能源站的拉力不超过。若每根系泊缆由长度为2000 m、横截面积为的聚酯缆和长度为500 m的钢缆连接而成,则每根系泊缆中的钢缆质量不超过多少千克?钢的密度取。 17.(2026四川乐山)小嘉同学参与“制作微型密度计”的跨学科实践活动,用石蜡将横截面积为的吸管一端封闭,并在管内添加细沙,制成的密度计质量为4 g。已知密度计在待测液体中均能竖直漂浮,且无液体溢出,,取10 N/kg。 (1)如图甲所示,将密度计放入水中静止时,液面位于吸管的位置。求此时密度计所受浮力的大小。 (2)如图乙所示,将密度计从水中取出擦拭干净,放入密度为的酒精中,静止时液面位于吸管的位置。求位置到密度计底部的距离。 (3)将密度计从酒精中取出擦拭干净,放入第三种液体中,静止时液面位于的中点,小嘉推断该液体的密度为。你认为小嘉的推断正确吗?请通过计算说明 18.(2026四川巴中)如图甲所示,底面积的柱形容器放在水平面上,容器内装有0.2m深的水(容器足够高),水面上方有一边长为0.1m的正方体物块,物块上方与弹簧的一端固定,弹簧另一端与铁架台固定。当物块有4cm浸入水中时,弹簧的伸长量为2cm,此时物块恰能保持静止。弹性限度内弹簧的弹力与其长度的变化量的关系如图乙所示。 (1)求容器内水的质量; (2)求物块浸入4cm时受到的浮力大小; (3)现向容器内缓慢加水至物块刚好浸没,求加水前后容器底受到水的压强的变化量。 19.(2026贵州)古人曾利用底部有孔的碗在水中下沉的规律来计时,称为“沉碗计时”。小明和小羽对此很感兴趣,他们决定用以下器材研究并改进这种计时方式:盛有适量水的透明水槽、刻度尺、秒表、圆柱形薄壁杯子(杯底中央开一小孔并用塞子塞住)。 请与他们一起完成研究并回答问题: 【任务一】复现沉碗计时 用杯子代替碗放入水中,杯子静止时状态如图甲所示。 (1)此时杯子的浮沉状态称为___________。拔出塞子,同时按下秒表开始计时。随着水从小孔进入杯内,杯子缓慢下沉,直至杯口与水面齐平,测出这个过程用时。 (2)水能从孔持续进入杯中的两个必要条件是___________和___________(填下列选项中的序号)。 ①水具有流动性;②杯子是圆柱形的;③杯内外水面存在高度差; 但这个杯子只能计量的整数倍时间。能否使计时分度值再小一些?他们观察到杯子下沉过程中有一段似乎是匀速,若能证明这段运动确为匀速,便可利用这一运动规律在杯壁上划分等距刻度来提高计时精度。 【任务二】研究杯子运动 他们在杯壁上标记了A、B、C三点后再次实验。杯子下沉过程中,这三点先后经过杯外水面时的情景分别如图乙、丙、丁所示,测出上述位置对应的时刻和杯底到水槽底的距离并记录于下表: A点经过水面时 B点经过水面时 C点经过水面时 对应时刻 0min 12min 30min 杯底到水槽底距离 30cm 24cm 15cm (3)请利用上表中数据,计算杯子在0~12min内运动的速度是多少厘米/分钟? 他们也计算出了杯子在12~30min内运动的速度,发现和相等。进一步验证,他们得知杯子在上述30min内做匀速直线运动。 【任务三】讨论刻度标定 小明将杯壁上的A、C两点间的长度进行等分,每个等份表示相同时间,与杯外水面齐平的那条刻度即可用于读数。 小明提出上述过程中杯子做匀速直线运动,所选参照物是水槽底部,而标定刻度却是以杯外水面为参照。若杯外水面位置不改变,杯子相对于杯外水面做匀速直线运动,上述标定方案才成立,所以小明标定刻度的方案有待进一步讨论。 (4)请判断杯子相对于杯外水面是否做匀速直线运动,并结合浮力相关知识说明理由。(仅考虑杯子受到浮力和重力作用) 20.(2026江苏常州)如图甲所示为东晋顾恺之所绘《列女仁智图》南宋摹本的画作局部,一只汤勺立着漂浮在瓦罐内汤中,美观实用。 AI (一)自制天鹅勺。受此启发,同学们利用3D打印技术自制立式天鹅勺,该勺可立在水平桌面上,如图乙所示;用弹簧测力计测量天鹅勺受到的重力大小,如图丙所示;将天鹅勺放入水中、漂浮,在该勺位于水面位置画记号A,如图丁所示。求: (1)天鹅勺受到的重力大小为___________ N; (2)请在图乙中画出天鹅勺的受力示意图。 (二)巧用天鹅勺。两组同学分别用两种方法,借助(一)中重力大小已测且画有记号A的天鹅勺、弹簧测力计,测量待测液体的密度。请在两种方法中任选其一,做出解答。 我选择方法___________解答。(g取10 N/kg,) 方法一 方法二       ①将天鹅勺放入待测液体一、漂浮,记号A位于液面下方。 ②用弹簧测力计竖直向上拉天鹅勺,直至记号A位于液面处。 求:(1)待测液体一的密度; (2)图②中,液面上方天鹅勺外侧沾有少量待测液体一,这导致测得值___________(小于/等于/大于)真实值。 ①将天鹅勺放入待测液体二、漂浮,记号A位于液面上方。 ②在天鹅勺内放适量沙子,直至记号A位于液面处。 ③用弹簧测力计测得天鹅勺及勺内沙的总重。 求:(1)待测液体二的密度; (2)图③中,天鹅勺外侧沾有少量待测液体二,这导致测得值___________(小于/等于/大于)真实值。 (3)方法一:①待测液体一的密度_____ ; ②图②中,液面上方天鹅勺外侧沾有少量待测液体一,这导致测得值___________ (小于/等于/大于)真实值 (4)①待测液体二的密度_____ ; ②图③中,天鹅勺外侧沾有少量待测液体二,这导致测得值___________ (小于/等于/大于)真实值 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题09 浮力及其应用(1年汇编)(全国通用02期)2026年中考物理真题分类汇编
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