专题22 压强与浮力综合计算中考考题--2024年中考物理总复习查缺补漏专题（通用）

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1.（2023深圳） 如图，亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上，台秤的示数如图甲所示；将一个物块投入水中，漂浮时台秤示数为375g（如图乙），物体上表面始终保持水平，用力将物块压入全部浸没在水中，此时台秤示数为425g（如图丙）；将物块继续下压，从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8N，整个过程水始终未溢出，请问说法正确的是（ ）

A. 木块的质量为125g
B. 木块的密度为
C. 从图丙到图丁，瓶底水的压强逐渐增大
D. 从图丙到图丁，物体上表面受到水的压力增加了0.8N
【答案】D
【解析】A．将盛水的烧杯放在电子台秤上，示数为300g，则烧杯和水的质量为300g，将物块投入水中，漂浮时台秤示数为375g，则烧杯、水和物体的质量为375g，所以物体的质量
m=375g-300g=75g
故A错误；
B．用力将物块压入全部浸没在水中，此时台秤示数为425g，则排开水的重力
m排=425g-300g=125g
则物体的体积
则物体的密度
故B错误；
C．从图丙到图丁，物体始终浸没在水中，水面不再升高，由p=ρgh可知，瓶底水的压强不变，故C错误；
D．从图丙到图丁，物块下表面受到水的压力增加了0.8N，由于物体上表面和物块下表面变化的深度相同，所以物体上表面受到水的压力也增加了0.8N，故D正确。
故选D。
2. （2023武汉）铁架台的水平底座上有一只溢水杯，贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶（不计侧壁厚度）。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上，下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时，金属块有的体积浸在水中，弹簧测力计的示数为F1，杯中水面恰好与溢水口相平，小桶中没有水，如图所示。接着竖直向上提溢水杯，当溢水杯刚好离开水平底座时（底座对溢水杯的支持力刚好为零），提绳竖直向上的拉力为T1；提着溢水杯竖直向上缓慢移动，当金属块刚好浸没在水中时，水对小桶底部的压强为p，弹簧测力计的示数为F2，提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水，则下列说法正确的是（ ）

A. 金属块体积为300cm3B. F1-F2=0.18N
C. p=150 PaD. T2=T1
【答案】D
【解析】A．金属块的重力为1.2N，其质量为
根据密度公式，金属块体积为
故A错误；
B．根据阿基米德原理，金属块有的体积浸在水中，此时的浮力为
根据称重法，此时拉力F1为
F1=G物-F浮1
金属块刚好浸没在水中时，此时的浮力为
根据称重法，此时拉力F2为
F2=G物-F浮2
因此
F1-F2=(G物-F浮1)-(G物-F浮2)= F浮2-F浮1=0.3N-0.06N=0.24N
故B错误；
C．金属块从有的体积浸在水中到刚好浸没在水中，增加的排开水体积为
底面积为20cm2的圆柱形小桶水深为
水对小桶底部的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.012m=120Pa
故C错误。
D．提绳的拉力等于桶的重力、水的重力及金属块对水的压力（金属块受到的浮力）之和，金属块浸没前后浮力的增加量等于水重力的减少量，因此前后提绳的拉力不变，因此T2=T1，故D正确。故选D。
3. （2023湖北荆州）如图甲所示的密闭容器，壁厚忽略不计。其底部是边长为5cm的正方形，容器中装有高度为8cm的水，此时水对容器底的压强为______Pa．将容器倒置并使其在水中竖直漂浮，如图乙所示，容器内外水面的高度差为2cm，该容器的质量为_____g．（水的密度为，g取10N/kg）

【答案】 800 2
【解析】容器中装有高度为8cm的水，此时水对容器底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-2m=800Pa
瓶子（含瓶盖）的重力等于高度8cm的水柱的重力，根据G=mg和可得
G瓶=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×5×10-4×8×10-2m3=2N
4. （2023四川成都）如图所示，薄壁长方体容器A放在水平桌面上，底面积为，高为12cm，质量为。容器A内装有144g水。均匀实心立方体B和C的边长都为4cm，质量分别为，。已知，。忽略实心立方体吸水、容器壁厚度等次要因素。
（1）求容器A对水平桌面的压强。
（2）若将B缓慢放入容器中，请分析B平衡时的状态，并求出B放入前后水对容器底部压强的变化量。
（3）若将C放在B上，再将它们缓慢放入容器中，平衡时C与B的接触面水平，求C对B的压力。

【答案】（1）；（2）漂浮状态；；（3）0.208N
【解析】（1）容器A对水平桌面的压力
容器A对水平桌面的压强
（2）B的密度
假设B漂浮，受到的浮力
排开水的体积
B的底面积
SB=4cm×4cm=16cm2
此时需要的最少水量
容器A内装有水的体积
因为
所以，B一定处于漂浮状态。由体积关系得，水面上升的距离为
由得水对容器底部的压强变化量为
（3）研究B、C这个整体，假设沉底，C露出水面，则容器内水的深度
受到的浮力
BC的总重力
因为
所以假设成立，B、C沉底。此时，C物体浸入水中的深度
C受到的浮力
所以C对B的压力
答：（1）容器A对水平桌面的压强是；
（2）若将B缓慢放入容器中，B平衡时处于漂浮状态，B放入前后水对容器底部压强的变化量是；
（3）若将C放在B上，再将它们缓慢放入容器中，平衡时C与B的接触面水平， C对B的压力是0.208N。5．如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm，弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平时水深24cm（g=10N/kg，p水=1.0×103kg/m3）。求：
（1）物体上表面与液面相平时所受到水的浮力
（2）物体的密度
（3）打开出水口，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
【答案】（1）10N；（2）；（3）
【解析】（1）解:物块刚好完全浸没在水中，则
V排=V物=(0.1m)3=110-3m3
物体受到的水的浮力
F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg110-3m3=10N
（2）由图甲可知，当物体上表面与上液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为 h=24cm，弹簧伸长的长度
L=24cm-10cm-10cm=4cm
由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N，物体的重力
G物=F浮-F拉=10N-4N=6N
物体的密度
（3）当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，L弹簧=10cm，此时物体受到的浮力
F浮'=G物=6N
此时水的深度
h'=L弹簧+h浸=10cm+6cm =16cm=0.16m
放水前后水对容器底部压强的变化量
答：（1）物体上表面与液面相平时所受到水的浮力为10N；
（2）物体的密度为；
（3）放水前后水对容器底部压强的变化量为。
6. （2023四川广安）水平桌面上有一装满水的溢水杯，杯底面积为，将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，此时A受到的浮力为______N。剪断细线，将A缓慢沉入水底，静止时如图乙所示（A与杯底不密合），与图甲相比，溢水杯对桌面的压强增加了______Pa。

【答案】 1 280
【解析】由题可知圆柱体重4.8N，当圆柱体A一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，弹簧测力计分度值为0.2N，此时的示数为3.8N，则此时圆柱体A受到的浮力为
当圆柱体A的一半浸入水中时受到的浮力为1N，根据可知，则当圆柱体A的全部浸入水中时受到的浮力为2N。如图乙所示，圆柱体A对溢水杯底的压力为
根据阿基米德原理可知，圆柱体受到浮力等于排开水的重力，所以圆柱体A浸没在水中时对溢水杯底部的压力就等于溢水杯对桌面增加的压力，则溢水杯对桌面增加的压强为
7. （2023四川广安）“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲，制作了一台“浮力秤”，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm，底面积为0.1m2的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为8cm，已知：，g=10N/kg。求：
（1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强；
（2）浮力秤的重力；
（3）浮力秤能测物体的最大质量。

【答案】（1）800Pa；（2）80N；（3）12kg
【解析】（1）如图，由题可知，当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强为
（2）由题可知，浮力秤静止在水中时排开水的体积为
根据阿基米德原理，浮力秤静止在水中时受到的浮力为
因为浮力秤静止在水中时是漂浮状态，则重力等于浮力为80N。
（3）当浮力秤上表面刚刚和水面相平时，能够受到最大浮力为
所以能够测出物体的最大重力为
则浮力秤能测物体的最大质量为
答：（1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强为800Pa；
（2）浮力秤的重力为80N；
（3）浮力秤能测物体的最大质量为12kg。
8. （2023四川广元）我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若满载时，“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍；如果一架舰载机飞离后，“福建舰”排开的海水体积减少。则下列描述中正确的是（ ）（海水的密度取，g取10N/kg）
A. “福建舰”静止在海面时，水面下15m处海水的压强为
B. “福建舰”满载时，受到的浮力大小为8万吨
C. 飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是
D. 满载时，“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
【答案】C
【解析】A．“福建舰”静止在海面时，水面下15m处海水的压强为
故A错误；
B．辽宁舰满载并静止在水面上时，受到的浮力大小等于排开水的重力，即
故B错误；
C．当舰载机飞离航母后总重力减小，故排开水的体积减小，减小排开液体的重力等于舰载机的重力，即
由得，舰载机的质量是
故C正确；
D．“福建舰”漂浮时，重力等于浮力
满载时，“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
故D错误。故选C。
9. （2023四川凉山州）如图所示，两个相同的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心球A、B分别放入容器中静止时，A球悬浮，B球漂浮，，且两种液体对容器底的压强相等，下列说法正确的是（ ）

A. 两个小球受到的重力：
B. 两个小球受到的浮力：
C. 两种液体的密度：
D. 两个容器对桌面的压强：
【答案】B
【解析】C．两种液体对容器底的压强相等，且，由可知，两种液体的密度关系为，故C错误；
B．A小球完全浸没在甲液体中，排开甲液体的体积等于A小球的体积，B小球漂浮在乙液体中，排开乙液体的体积小于B小球的体积，因为两小球体积相等，所以两小球排开液体的体积关系为，由可知，两个小球的浮力关系为：，故B正确；
A．因为A小球在甲液体中沉底，；B小球漂浮在乙液体中，受到的重力，所以两个小球的重力关系为，故A错误；
D．两种液体对容器底的压强相等，受力面积相等，根据F=pS可知，甲和乙两种液体对容器底的压力相等；又因为容器为柱形容器且力的作用是相互的，所以液体对容器底的压力等于液体的重力和物体重力之和，由此可知两个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙，由于两个容器底面积相等，根据可知，两个容器对桌面的压强关系为：p甲=p乙，故D错误。故选B。
10. （2023四川眉山）水平桌面上放置装有适量水的烧杯，A、B为两个材料相同且不吸水的小球，B球的体积是A球的2倍。先将A球放入烧杯中，溢出水的质量，如图甲所示；再放入B球，又溢出水的质量，如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
①A球受到的浮力大小为
②B球受到的浮力大小为
③图甲中，放入A球前后，水对烧杯底部的压强相等
④图乙中，放入B球前后，烧杯对桌面的压力大小不变

A. ①②B. ①④C. ②④D. ③④
【答案】C
【解析】依题意得，烧杯为放入甲球时，水未装满，则A排开水的质量大于30g，由阿基米德原理得，A球受到的浮力大小为
②B球受到的浮力大小为
③图甲中，放入A球后，水的深度增大，对烧杯底部的压强增大；④图乙中，放入B球前后，烧杯的总重力不变,对桌面的压力等于烧杯的总重力，则对桌面压力大小不变，故ABD错误，C正确。故选C。
11. 科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，将其制成顶部开有小孔的模型，如图所示。其中A为压力传感器，B是密度小于水且不吸水的圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h0=15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时，圆柱体对压力传感器的压力为2N，触发报警装置，开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积SB=50cm2，高hB=25cm，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。
（1）当B对模型底面压力F1=2.5N时，模型内水深h1为多少cm？
（2）刚触发报警装置时，B浸入水中的深度h2为多少cm？
（3）为了提高防洪安全性，警戒水位需要比原设计低5cm，在B的上方加上与B同材质同底面积的圆柱体C，则圆柱体C的高度h3应为多少cm？

【答案】（1）10cm；（2）19cm；（3）12.5cm
【解析】（1）当模型内水深h0=15cm时，B排开水的体积
V0=SBh0=50cm2×15cm=750cm3
由B与模型底面刚好接触且压力为零可知，此时B处于漂浮状态，由物体的漂浮条件可知，B的重力
GB=F0浮=ρ水gV0=1×103kg/m3×10N/kg×750×10-6m3=7.5N
由G=mg可知，B的质量
B的体积
VB=SBhB=50cm2×25cm=1250cm3
则B的密度
由力的平衡条件可知，当B对模型底面压力，F1=2.5N时，B受到的浮力
F1浮=GB-F1=7.5N-2.5N=5N
由F浮=ρ液gV排可知，B排开水的体积
由V=Sh可知，B浸入水中的深度
（2）刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为2N，由力的平衡条件可知，此时B受到的浮力
F2浮=GB+F2=7.5N+2N=9.5N
由F浮=ρ液gV排可知，B排开水的体积
由V=Sh可知，B浸入水中的深度
（3）由刚触发报警装置时B浸入水中的深度和B的高度可知，A到水面的距离
hA=hB-h2=25cm-19cm=6cm
警戒水位需要比原设计低5cm时，A到水面的距离
hA'=hA+5cm=6m+5cm=11cm
则BC整体排开水的深度
hBC=h3+hB-hA'=h3+25cm-11cm=h3+14cm
BC整体排开水的体积
VBC=SBhBC=50cm2×(h3+14cm)=(50h3+700)cm3
此时BC整体受到的浮力
F浮=ρ水gVBC=1×103kg/m3×10N/kg×(50h3+700)×10-6m3
BC整体的体积
V=SB(h3+hB)=50cm2×(h3+25cm)=(50h3+1250)cm3
由密度公式和G=mg可知，BC整体的重力
G=mg=ρBVg=0.6×103kg/m3×10N/kg×(50h3+1250)×10-6m3
由力的平衡条件可知，浮力
F浮=G+F
即
1×103kg/m3×10N/kg×(50h3+700)×10-6m3=0.6×103kg/m3×10N/kg×(50h3+1250)×10-6m3+2N
解得h3=12.5cm。
答：（1）模型内水深h1为10cm；
（2）刚触发报警装置时，B浸入水中的深度h2为19cm；
（3）圆柱体C的高度h3应为12.5cm。
12. （2023山东滨州）“且夫水之积也不厚，则其负大舟也无力。覆杯水于坳堂之上，则芥为之舟；置杯焉则胶，水浅而舟大也。”出自战国庄子的《逍遥游》。从文中大舟与水的关系，我们可以得到这样的启示：求大学问，干大事业，必须打下坚实、深厚的基础。但从物理的角度，“水之积也不厚，则其负大舟也无力。”是指水的深度还是水的质量呢？即物体能否在水中漂浮（所受浮力的大小），究竟与水的深度有关还是与水的质量有关呢？为了探究这一问题，某兴趣小组用烧杯、水、圆柱形木块、刻度尺等器材，进行了如下探究，如图所示。
将两个完全相同的底面积为8cm2，高为10cm的圆柱形木块，分别放入底面积为10cm2和12cm2的甲、乙两个容器中，分别向两个容器中加水，观察和记录每个容器每次加水的深度和木块的状态，实验数据及现象记录如下表。实验中，容器足够高，无水溢出，不考虑木块吸水，，g=10N/kg。根据实验现象和实验数据，求：
（1）甲容器中木块刚好浮起时，水对容器底部的压强；
（2）木块的密度；
（3）木块刚好浮起时，甲、乙容器分别加入水的质量。并由计算结果和实验现象判断：木块能否浮起，取决于容器中水的深度还是水的质量？
（4）实验完成，把木块从甲容器拿出，甲容器对桌面压强的变化量。

【答案】（1）；（2）；（3）木块能否浮起，取决于容器中水的深度；（4）
【解析】（1）由题意知木块刚好浮起时，甲容器水深6cm，根据可得，水对容器底部的压强为
（2）在甲容器水深6cm时，物块刚好浮起，此时木块排开水的体积等于浸入水的体积为
此时木块受到得浮力等于其自身重力，根据可得
根据可得木块质量为
已知木块底面积为8cm2，高为10cm，可得其体积为
又得，木块的密度为
（3）由题意知，甲容器水深6cm时，物块刚好浮起时，水的体积为
同理，乙容器中，水的体积为
根据密度公式可得，甲中水的质量为
同理可得，乙中水的质量为
可知，容器甲和乙中，木块刚好浮起时，加入水的质量不相等，可以判断，木块能否浮起，取决于容器中水的深度。
（4）由题意知，木块从甲容器拿出，容器中水得体积减少，其减少的体积就是木块浮起时，浸入水的体积，即
可得，拿出木块后，容器水的液面变化量为
根据得，甲容器对桌面压强的变化量为
实验次数
容器中水深（h/cm）和木块的状态
甲容器
甲容器中木块
乙容器
乙容器中木块
1
4cm
不能浮起
4cm
不能浮起
2
5cm
不能浮起
5cm
不能浮起
3
6cm
刚好浮起
6cm
刚好浮起
4
7cm
浮起
7cm
浮起