专题10 浮力、密度、压强综合题-5年（2019-2023）中考1年模拟物理真题分项汇编（福建专用）

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一、实验题
1．（2023·福建·统考中考真题）用透明圆筒制作测量液体密度的密度计。
（1）获取相关数据：
①已知圆筒底面积为S；
②调节天平平衡时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，此时应将平衡螺母向_________移。如图，用调好的天平测得空圆筒质量_________g；向圆筒中倒入适量水，用天平测得圆筒与水的总质量为81.4g，计算得到圆筒内水的体积_________cm3。
（2）制作液体密度计：

待测液体在圆筒上体积为V0的水面处做标记，如图甲所示。倒掉圆筒内的水，倒入待测液体至标记处，使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中，圆筒处于漂浮状态，如图乙。测量圆筒浸入水中的深度h，则待测液体密度_________（用m、S、h、V0、ρ水表示）。根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值；
（3）用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒触底无法漂浮，请提出一条改进建议：_________。
二、计算题
2．（2023·福建·统考中考真题）小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示，质量为0.4kg的探空仪静止在水平桌面上，与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时，将探空仪固定在充有氦气的气球上，释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中，如图乙所示。已知球壳质量为0.23kg，球内氦气的密度为0.17kg/m3，室内空气的密度为1.22kg/m3。求：
（1）探空仪所受的重力；
（2）探空仪对水平桌面的压强；
（3）悬浮时氦气球的体积（计算浮力时，不计探空仪的体积和球壳的厚度）。

3．（2022·福建·统考中考真题）如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：
（1）潜水器漂浮时受到的浮力；
（2）下沉全过程潜水器重力所做的功；
（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。
4．（2021·福建·统考中考真题）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
一、实验题
1．（2023·福建·校联考二模）在“测量物块密度”的实验中：
（1）将托盘天平放在水平桌面上并将游码归零后，小丽发现分度盘的指针如图甲，此时他应该将平衡螺母向 _______ 调节，使天平横梁水平平衡；
（2）将物块放在托盘天平的左盘上，天平重新平衡时，右盘的砝码和游码位置如图乙，物块的质量m为 _______ g；再把物块放入装有15 mL水的量筒内，量筒的水面如图丙，物块的体积为 _______ cm3；则物块的密度为 ______ kg/m3；
（3）若不用量筒，如图丁用弹簧测力计、烧杯和水也可以测量出该物块的密度。将物块挂在弹簧测力计下端的挂钩上，让它完全浸没在装有水的烧杯中，此时弹簧测力计示数为F。则物块体积为 ________ ，密度为 _______（用所测量的物理量表示）。
2．（2023·福建·校联考模拟预测）小明用如图装置探究杠杆的平衡条件。
（1）杠杆安装后静止在图甲所示位置，为使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆两端的平衡螺母向右调节，这样做的目的是为了消除杠杆自身重力对实验的影响和便于______；
（2）在位置A挂上两个钩码，位置B用弹簧测力计拉，如图乙所示，沿两个方向拉弹簧测力计，使杠杆保持水平平衡，则两次施加的拉力F1______F2（选填“＞”、“＝”或“＜”），你的依据是______；
（3）为了继续探究杠杆的平衡条件，小明直接将右侧的弹簧测力计移到左侧C点，竖直向上拉杠杆，使之在水平位置再次平衡，如图丙所示，读取弹簧测示数，请指出小明实验过程中的不足：______；
（4）回到家后，小明想用探究所得的“杠杆的平衡条件”解决问题：
①为估算金属块的质量m和密度ρ1，小明利用家中物品设计了如图丁所示装置。一把刻度均匀的均质刻度尺，用细线系于30cm刻度线处，恰能在水平位置平衡．在左侧20cm刻度线处挂上金属块，右侧挂一只质量可忽略不计的保鲜袋，袋内装有250g的矿泉水，移动保鲜袋到38cm刻度线处，刻度尺再次水平平衡。则金属块质量m＝______g。将金属块浸没在装有水的杯中且不触底，移动保鲜袋位置至34.8cm刻度线处，刻度尺在水平位置平衡，则金属块密度金ρ1=______g/cm3；
②妈妈想让小明估测一下消毒水的密度ρ2。小明思考后，继续操作如下：将杯中的水换成消毒水，将金属块浸没在消毒水中且不触底，移动保鲜袋位置至35.2cm刻度线处，刻度尺在水平位置平衡，则消毒水的密度ρ2=______g/cm3。
3．（2023·福建·校联考一模）为了探究物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，小明先利用某圆柱体和水进行了如图A、B、C、D所示的实验。
（1）该实验最合理的顺序是___________（填序号）；
（2）若A、B、C、D四次弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4，且F1、F2分别为8N和4.8N，则圆柱体的体积为___________m3，则圆柱体的密度为___________kg/m3
（3）小明将该圆柱体悬挂在弹簧测力计下，缓慢浸入另一种未知液体中，弹簧测力计示数F随圆柱体下表面浸入液体的深度h变化的关系图像如图，则圆柱体刚刚浸没时，未知液体对圆柱体下表面的压强为___________Pa，未知液体的密度为___________kg/m3
二、计算题
4．（2023·福建·校联考模拟预测）中央电视台的《我爱发明》栏目播出了一起节目：“水陆机甲”，即“水陆两栖挖掘机”，这个挖掘机下面是两个巨大的浮箱。它的有关数据如下表所示：
（1）求挖掘机静止且不工作时对水平地面的压强；
（2）求挖掘机在足够深的水中静止时，所排开水的体积；
（3）挖掘机在从水中挖掘、运送泥沙过程中，正好装满泥沙的铲斗用4s以2.4m/s的平均速度从图乙中最低点A移到最高点B，接着再用2s沿水平方向移动4m将泥沙卸到汽车上。如果挖掘机在上述运送泥沙过程中的平均功率为60kW，设泥沙的密度为1.8×103kg/m3。求：此过程挖掘机的机械效率。
5．（2023·福建·校联考一模）小明想测量一金属块的密度。如图所示，他将一底面积为50cm2、质量为200g的直简型容器内装10cm高的水，然后用细线吊着金属块缓慢浸入水中，当金属块刚好浸没时，容器内液面升高到16cm，当金属块触底细线松弛时，容器对桌面的压强与触底前相比增大了4740Pa。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，容器壁的厚度忽略不计）
（1）金属块浸没在水中时受到的浮力；
（2）金属块触底细线松弛时，容器对桌面的压强；
（3）金属块的密度。
6．（2023·福建泉州·校联考模拟预测）如图是一艘完全依靠太阳能驱动的船。该船长30米，宽15米，满载时排水量60吨，船底浸入水中最大深度为2.8m，船的表面安装们太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W，若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示，g取10N/kg，水的密度ρ=103kg/m3，求：
(1)满载时太阳能船受到的浮力和船底2.8m处受到水的压强；
(2)第50s到第100s内牵引力做的功及该过程中太阳能船的效率。
7．（2023·福建福州·统考一模）如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。OF∶OB=1∶4。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3，重力G物=2.4×104N，动滑轮的重力是2000N，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图像如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，求：
（1）重物出水前受到的浮力；
（2）重物出水前匀速上升的速度；
（3）若打捞过程中，E对吊臂的力的方向始终竖直向上，则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是多少？

8．（2023·福建·校联考模拟预测）一力敏电阻通过轻质细杆与圆柱形物体A连接，力敏电阻所在电路图如图甲虚线框所示，其中电源电压为10V。R2为定值电阻。研究所得力敏电阻R1的阻值与所受力大小之间的关系如图乙所示。现将物体A缓慢放入高15cm，底面积为40cm2的圆柱形容器中，容器内装有深度为9cm的水。还未进入水中时，电流表示数I0＝0.2A。当物体A一半体积浸入液体中时，电流为I1＝0.4A。在物体缓慢下降到完全浸没过程中，发现电流先增大后减小，且此过程中电流表最大示数为I2＝0.5A（整个过程水未溢出，细杆足够长，g取10N／kg）。求：
（1）未放入物体时，水对容器底的压强：
（2）R2的阻值：
（3）物体A的密度。
9．（2023·福建·校联考模拟预测）市面上有一种防溺水手环，如图，将手环系在手臂上，紧急情况下打开手环，手环内气瓶的CO2会迅速充满气囊，最终使人漂浮于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四，已知某运动员质量m人=51kg，平均密度ρ人=1.02×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，忽略手环体积和自重，求：
（1）该运动员的重力；
（2）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力；
（3）人漂浮时，气囊体积至少多大，才能确保运动员的安全。
压力F/N
180
185
190
195
200
压敏电阻R/Ω
18
17
16
14
12
项目
数值
整机质量（t）
36.5
发动机最大功率（kW）
150
标准斗容（m3）
1.0
铲斗质量（t）
0.25
每条履带与地面接触的面积（m2）
2.5