2022年中考物理二轮复习专题优化训练+浮力计算

这是一份2022年中考物理二轮复习专题优化训练+浮力计算，共25页。试卷主要包含了如图所示，用一根细线等内容，欢迎下载使用。

2022年中考物理二轮复习专题优化训练 浮力计算
1．如图所示，用一根细线（质量和体积均不计）将A、B两个实心物体相连接并轻轻地放入水中，当两物体保持静止时，正方体A的上表面恰好与水面平齐。已知正方体A的边长为10cm、重量为8N；球形物体B的重量为7N（已知ρ水=1.0×103kg/m3）。求∶
(1)A物体下底面受到水的压力大小；
(2)细线对物体A的拉力；
(3)物体B的密度大小。


2．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。求：（g取水的密度）
(1)物块浸没在水中时受到的浮力。
(2)物块的密度。



3．边长为20cm的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为，高度为10cm。如图甲所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图乙所示。
(1)圆柱体的密度；
(2)当注入液体质量为2.4kg时，圆柱体受到的浮力；
(3)当注入液体质量为2.4kg时，继续缓慢注入该种液体，当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为时，则此时容器对桌面的压强为多少?



4．将边长为10厘米的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内，待木块静止时，从杯中溢出600克的水，如图所示。求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）木块下表面受到水的压强。



5．如图甲所示，长方体石料在钢丝绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。其钢丝绳拉力F随时间t变化的规律如图乙所示。
（1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？
（2）石料的体积是多少？
（3）石料的密度是多少？

6．某一底面积为的长方体木块用细线栓在空容器的底部，容器底面积为，向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，（水的密度为），求：
(1)木块重力；
(2)细线对木块的最大拉力；
(3)从木块刚好漂浮到木块上表面与液面相平的过程中，容器对桌面压强变化量。



7．妈妈在商场买了一个工艺品，据商家说其材料是铜质的。东东同学想通过实验来验证商家的说法。于是他把工艺品用轻质细线系好后挂在弹簧测力计上，在空气中测得它的重力为2.5N，再把这个工艺品浸没在水中，如图所示，这时弹簧测力计的读数为2.2N。
求：（1）这个工艺品的质量是多少？
（2）若工艺品底部距离水面15cm，则工艺品底部受到水的压强为多少Pa？
（3）这个工艺品浸没在水中时所受到的浮力有多大？
（4）这个工艺品的密度是多少？



8．小明将一物体挂在弹簧测力计上，测出在空气中所受的重力为1.2N，再将物体浸没在水中，示数如图乙所示。请你帮他解答下列问题：
（1）物体所受的浮力；
（2）物体的体积：
（3）物体的密度；



9．如图甲，将一不吸水的石块挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数为；如图乙，将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为，水的深度为，求：
(1)石块浸没在水中受到的浮力；
(2)此时容器底部受到水的压强。





10．2018年5月18日中午12时许，中国首艘国产航母完成首次出海试验任务，返回大连造船厂码头。求：（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）
(1)航母设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？
(2)水面下8m处船底受到海水的压强是多大？
(3)当一架质量为20t的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了多少？



11．如图甲所示，在一个圆柱形的玻璃筒内放入一个圆柱体铝块，铝块的横截面积为，现以恒定的速度向筒内注水直到筒注满，筒内水的高度与注水时间的关系图象如图乙所示（g取）。求：
（1）当注水时，刚好将铝块浸没，则此时水对筒底的压强是多少？铝块受到的浮力是多少？
（2）注满水时筒内水的总质量是多少？



12．如图甲所示，一个质量为m，底面积为S的薄壁圆柱形容器（足够高）放在水平地面上，且容器内盛有体积为V的水，水的密度为。
（1）求容器底受到的水的压强。
（2）若将一底面积为、高度为的实心金属圆柱体A，缓慢竖直地浸入水中，如图乙所示：
①画出乙图中A在竖直方向上的受力示意图；
②若圆柱体A缓慢浸入后使得容器对水平地面的压强增大一倍（A未浸没），求此时圆柱体A底部所处深度h。



13．一个底面积为S0的足够深的薄壁柱形平底容器放置于水平桌面上，现将一密度均匀的长方体实心物块（不吸水）用一不计体积的轻杆连接固定在天花板上，并置于柱形容器内，如图1所示。现向容器中缓慢匀速注入密度为ρ0的水，轻杆所受力的大小与注入水质量的变化图像如图2所示。请你解答下列问题：
（1）在图3中画出容器中注入水的质量为m1时，物块在竖直方向上的受力示意图；
（2）求物块的密度；
（3）求当轻杆上的力最小时，水对容器底的压强。



14．有一个质量为m、密度为 ρ、高为h、不吸水的圆柱体A，其顶部系有一根轻质细线。
(1)将A竖直放入薄壁柱形容器中，求A对容器底的压强；
(2)向容器中缓慢加入某种液体直至加满，液体体积V与液体深度h的关系如图所示。用细线将A竖直向上提升（＜0.5h）时，细线的拉力为F，求液体的密度。（圆柱体A始终处于竖直状态）（温馨提示：推导计算过程中需要的物理量，请提前设定！）




15．如图甲所示，为了打捞陷于淤泥中的宝箱，海盗们用两艘大船装满泥沙，用铁索将宝箱拴到大船上，然后卸掉船里的泥沙，随着船逐渐上浮，宝箱在河底淤泥中被拉了来．其模型如图乙所示，已知物体A是边长为0.1m的正方体，物体B的底面积为0.06m2，高为0.8m，质量为15kg，现将AB用细线连接，细线拉直但无拉力，此时水深80cm，容器的底面积为0.12m2，然后沿水平方向切物体B，切去的高度与细线的拉力F拉的关系如图丙所示．（已知细线不伸长，容器足够高）求：
（1）物体A受到的浮力；
（2）细线拉直但无拉力时，水对物体A上表面的压力；
（3）当物体A下底面到容器底距离为时，则B剩余的质量是多少。



16．关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图甲所示是我们自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数：体积，质量，最大下潜深度。（不考虑海水密度变化，密度取）求：
（1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强。
（2）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时露出海面的体积。
（3）当潜航器漂浮在海面时，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示，图中。求时刻起重装置对潜航器的拉力。（不考虑水的阻力）



17．打捞沉石如图甲所示，一个边长为1m的正方体石块静止在湖底，上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）物体在露出水面前受到水的浮力是多少N？
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N？
（3）物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa？



18．如图所示，水平放置的平底柱形容器A内装有一些水，不吸水的正方体物块B的边长为10cm，用细线（重力和体积忽略不计）拉住物块B，细线的另一端固定在容器底部，静止后物块B浸入水中的体积为6×10-4m3，此时细线被拉直，长为6cm，物块B所受拉力为1N。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）物块B受到的浮力；
（2）物块B受到的重力；
（3）水对容器底部的压强。


参考答案：
1．(1)10N；(2)2N；(3)1.4×103kg/m3
【解析】
解：(1)正方体A的边长为10cm，故由题意可得A物体下底面的深度为
h=10cm=0.1m
A物体下底面的面积为
S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
A物体下底面受到水的压力为

(2)A物体的重力为GA=8N，受到水向上的压力为10N，故A受到的浮力为F浮A=10N，故细线对物体A的拉力为
F拉=F浮A-GA=10N-80N=2N
(3)B物体的重力为GB=7N，受到细线对物体B的拉力为F拉=2N，故B受到的浮力为
F浮B=GB-F拉=7N-2N=5N
B物体完全浸没在水中，故VB=V排，由阿基米德原理可得

物体B的密度为

答：(1)A物体下底面受到水的压力大小为10N；
(2)细线对物体A的拉力为2N；
(3)物体B的密度大小为1.4×103kg/m3。
2．(1)4N；(2)
【解析】
解：(1)由图乙可知物块浸没时：G=8N，F=4N，物块浸没在水中时受到的浮力是

(2)由得物体的体积是

物块的密度是

答：(1)物块浸没在水中时受到的浮力是4N；
(2)物块的密度是。
3．(1)；(2)24N；(3)
【解析】
解：(1)由图乙可知，容器内未注入液体时，圆柱体对容器底部的压力为140N，即圆柱体的重力为140N，根据可知

得

(2)由题意知，圆柱体的底面积为

其高为
h＝10cm＝0.1m
则圆柱体的体积为

正方体容器的底面积

圆柱体刚好浸没时，液体的体积为

由图乙可知，圆柱体刚好浸没时，注入液体的质量为2.4kg，则液体的密度为

根据阿基米德原理可得，当圆柱体刚被浸没时，它受到的浮力为

(3)由(2)知，圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2.4kg；当注入液体质量m1小于或等于2.4kg时，液体的底面积为

由ρ=mV可得，容器内液体的深度为

液体对容器底部的压强为
①
由图乙可知，当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N，即圆柱体的重力为140N，则注入液体后，容器对桌面的压力为

容器对桌面的压强
②
已知
③
将①②代入③解得得：
解得
m1＝2.8kg
因为
m1＝2.8kg＞2.4kg
故应舍去。
当注入液体的质量大于2.4kg时，即注入液体的深度大于10cm，因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度，即

且根据可得液体的体积为

所以有

则此时液体的深度

此时液体对容器底部的压强为

容器对桌面的压强为

因为

所以

代入数据可得m＝4kg，则容器对桌面的压强

答：(1)圆柱体的密度是；
(2)当注入液体质量为2.4kg时，圆柱体受到的浮力为24N；
(3)当注入液体质量为2.4kg时，继续缓慢注入该种液体，当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为时，则此时容器对桌面的压强为。
4．（1） ；（2） ；（3）
【解析】
解：（1）木块受到的浮力

（2）木块的体积

木块的密度

（3）木块下表面的面积

木块下表面受到水的压强

答：（1）木块受到的浮力为5.88N；
（2）木块的密度为600kg/m3；
（3）木块下表面受到水的压强588Pa。
5．（1）500N；（2）0.05m3；（3）2.8×103kg/m3
【解析】
解：(1)由图乙可知，当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即
F=G=1400N
当石块全浸入后，拉力为
F′=900N
则
F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N
(2)由
F浮=ρ水gV排
得
==0.05m3
因为石料完全浸没，石料的体积
V石=V排=0.05m3
(3)石料的质量
m石==140kg
石料的密度
=2.8×103kg/m3
答：(1)石料全部没入水中时受到的浮力为500N;
(2)石料的体积为0.05m3；
(3)石料的密度为2.8×103kg/m3。
6．(1)9N；(2)6N；(3)1000Pa
【解析】
解：(1)由图乙可知，木块恰好漂浮时，木块底部受到水的压强为p1，因为液体深度为9cm，所以压强为

木块底部受到水向上的压力
F1= p1S=900Pa×100×10-4m2=9N
因为物体上方没有水，由浮力产生的原因可知浮力也为9N，因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，木块的重力也为9N。
(2)从9cm到16cm，木块一直处于漂浮状态，其浸入水中的深度不变；当水面的高度为16cm时细线刚好张紧，此时线的拉力为零，直到木块上表面与水面相平，此时水面的高度为22cm，木块的高度
L=9cm+（22cm-16cm）=15cm=0.15m
木块的体积
V=SL=100×10-4m2×0.15m=1.5×10-3m3
木块全部淹没时受到的浮力最大为
F浮=ρ水gV排=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-3m3=15N
细线对木块的最大拉力为
F拉=F浮-G=15N-9N=6N
(3)容器对桌面压强变化量产生原因是加入了水，从刚好漂浮深度9cm到上表面与液面相平深度22cm，水体积增加为

容器对桌面压强变化量

答：(1)木块重力9N；
(2)细线对木块的最大拉力6N；
(3)从木块刚好漂浮到木块上表面与液面相平的过程中，容器对桌面压强变化量1000Pa。
7．(1)0.25kg；(2)1500Pa；(3)0.3N；(4)8.33×103kg/m3
【解析】
解：(1)工艺品的质量
==0.25kg
(2)艺品底部所处的深度
h=15cm=0.15m
工艺品底部受到水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(3)这个工艺品浸没在水中时所受到的浮力
F浮=G-F=2.5N-2.2N=0.3N
(4)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮=ρ水gV排可得，工艺品的体积
V工艺品===3×10-5m3
则工艺品的密度
≈8.33×103kg/m3
答：(1)这个工艺品的质量是0.25kg；
(2)工艺品底部受到水的压强为1500Pa；
(3)这个工艺品浸没在水中时所受到的浮力为0.3N；
(4)这个工艺品的密度是8.33×103kg/m3。
8．（1）0.8N；（2）8×10-5m3；（3）1.5×103kg/m3
【解析】
解：(1)由图乙可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，指针在零刻度线下两小格处，示数为0.4N，故物体所受到的浮力为
F浮=G-F示=1.2N-0.4N=0.8N
(2)已知常温、常压下水的密度为

由

可得，物体的体积为

(3)由题可知，物体在空气中所受的重力为
G=1.2N
由
G=mg
可得，物体的质量为

由

可得，物体的密度为

答：(1)物体所受的浮力为0.8N；
(2)物体的体积为8×10-5m3：
(3)物体的密度为1.5×103kg/m3。
9．(1)3N；(2)
【解析】
(1)石块浸没在水中受到的浮力为

(2)容器底部受到水的压强为

答：(1)石块浸没在水中受到的浮力为3N。
(2)此时容器底部受到水的压强为。
10．(1)7×108N；(2)8×104Pa；(3)20m3
【解析】
解：(1)航母在海水中漂浮，浮力等于排开液体的重，为
F浮=G排=m排g=7×107kg×10N/kg=7×108N
(2)水面下8m处船底受到海水的压强是
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa
(3)航母漂浮，减少的浮力为
F1=G1=m1g=2×104kg×10N/kg=2×105N
排开海水的体积减小了

答：(1)它满载时受到的浮力是7×108N；
(2)水面下8m处船底受到海水的压强是8×104Pa；
(3)当一架质量为20t的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了20m3。
11．（1）；；（2）0.2kg
【解析】
解：(1)由图乙可知，注水时，筒内水深

则水对筒底的压强

铝块排开水的体积为

铝块受到的浮力

（2）由于均匀地注水，故前、后注入水的体积相等；由图乙可知，后水升高的高度为，则



解得：
水的总体积

水的总质量为

答：(1)当注水时，刚好将铝块浸没，则此时水对筒底的压强是，铝块受到的浮力是1N；
(2)注满水时筒内水的总质量是0.2kg。
12．(1)；(2)①见解析，②
【解析】
解：(1)水的深度为

根据液体压强公式可知，容器底受到的水的压强为

(2)①分析图乙可知，物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力，如图所示：

②因为


所以，未放入圆柱体A时，容器对水平面的压强为

逐渐浸入圆柱体A，水面升高，容器对水平面的压强为

因为

即

则

又因为

所以

答：(1)容器底受到的水的压强为；
(2)此时圆柱体A底部所处深度。
13．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)由图2可知，容器中注入水的质量为m1时，杆对物块没有力作用，故物体受重力和浮力平衡，作图如下

(2)由图2可知，当杆上的力为F1时，物块不受浮力，则重力即为F1，则物体质量为

当杆上的力为F2时，物块完全浸没在水中，此时所受浮力为

此时物体体积等于排开液体体积

物块密度为

(3)当杆上力最小时，水的质量为m1，则水的体积为

此时浮力等于重力，则排开液体体积为

则总体积为

可求水深度为

故此时水对容器底部压强为

答：(2)物块密度为；
(3)当轻杆上的力最小时，水对容器底的压强为。
14．(1)ρgh；(2)或
【解析】
解：(1)根据柱体压强公式可得

(2)由可得，A体积为

A底面积为

设容器底面积S容，结合情景图和图象信息可知方程


解得

①若ρA＞ρ液，物体A受力如图为

浮力为
F浮＝GA﹣F拉＝mg﹣F
根据阿基米德原理液体密度为

②若ρA＜ρ液，设液面下降的高度为，A提升后在液体中的深度为h1

可得方程


解得

所以

物体A漂浮时
F浮1＝GA
A被细绳拉起时
F浮2+F拉＝GA
浮力变化量

所以

所以密度为

答：(1)压强为ρgh；
(2)密度为或。
15．(1)10N；(2)70N；(3)13kg
【解析】
解：(1)物体A的体积
VA==(=0.001m3
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以物体A受到的浮力为
F浮=液gV排=1.0kg/m310N/kg0.001m3=10N
(2)根据题意可知，A的上表面距水面的距离
h上=8010-2m-0.1m=0.7m
A的上表面受到的水的压强
P上=水gh上=1.0kg/m310N/kg0.7m=7Pa
由p=可得，A的上表面受到水的压力
F上=p上SA=7Pa(0=70N
(3)物体B的重力
GB=mBg=15kg10N/kg=150N
开始时，细线拉直但无拉力，此时物体B处于漂浮状态，由漂浮条件可知，B受到的浮力为
F浮B=GB=150N
由阿基米德原理可得
F浮B=gV排B=水gSBh浸没
则物体B浸入水中的深度
h浸B===0.25m
沿水平方向切物体B，B的重力减小，细线上产生拉力，当拉力增大到一定值时，会拉动A物体向上运动；当物体A下表面到容器底距离为h=0.1m时，而水的体积不变，即水面降低的体积等于物理A下底面水的体积，则有
S容h=h()
即
0.12m20.1m=h(0.12m2-0.06m2)
得
h=0.2m
此时物体B浸入水中的体积
=SB(h浸B-)=0.06m2(0.25m-0.2m)=0.003m3
此时物体B受到的浮力
=g=1.0kg/m310N/kg0.003m3=30N
对物体B 受力分析，其受到重力、浮力和绳的拉力，由力的平衡条件得，物体B剩余的重力
=-F=30N-10N=20N
则物体B切去部分的重力
GB=GB-=150N-20N=130N
切掉B的质量
mB===13kg
答：(1)物体A受到的浮力是10N；
(2)细线拉直但无拉力时，水对物体A上表面的压力为70N；
(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m时，切掉B的质量是13kg。
16．（1）；（2）；（3）
【解析】
(1)当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强

(2)潜航器任务完成后，静止漂浮在海面上，所以潜航器受到的浮力

由可得，排开海水的体积

潜航器露出海面的体积

(3)由图像知道，在时刻潜航器离开水面，由于潜航器匀速运动，所以此时起重装置对潜航器的拉力等于潜航器的重力，即

由于起重装置将潜航器匀速竖直吊离海面，所以速度v保持不变，由可得，两次拉力的功率
，
又，即，所以，则

答：(1)当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强是5×107Pa；
(2)静止漂浮在海面上时，露出海面的体积是0.5m3；
(3)时刻起重装置对潜航器的拉力5×103N。
17．(1)104N；(2)2×104N；(3)3×104Pa
【解析】
(1)物体在露出水面前受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=104N
(2)由图像可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力，则重力为3×104N，当重物未露出水面时，拉力为
F1=G-F浮=3×104N-104N=2×104N
(3)从上表面离开水面到下表面离开水面用时10s，运动速度

上表面从水底上升至表面用时30s，所以物体在水底时距液面深度为
h=vt1=0.1m/s×30s=3m
即物体在水底时上表面受到水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa
答：(1)物体在露出水面前受到水的浮力是104N；
(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N；
(3)物体在水底时，上表面受到水的压强是3×104Pa。
18．(1)6N；(2)5N；(3)1200Pa
【解析】
解：(1)物块B受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
(2)物块受竖直向上的浮力、竖直向下的重力和向下的拉力，根据力的平衡条件可得，物块所受的重力为
G=F浮-F拉=6N-1N=5N
(3)物块浸入水中的深度为
h浸==0.06m
则水的深度为
h'=h浸+L线=0.06m+0.06m=0.12m
水对容器底部的压强为
p=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
答：(1)物块B受到的浮力为6N；
(2)物块B受到的重力为5N；
(3)水对容器底部的压强为1200Pa。