2022学年中考物理二轮复习——浮力计算专题训练

2022学年中考物理二轮复习——浮力计算专题训练

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

1．某容器盛有足量的水放在水平桌面上，现将体积为110-3m3，质量为4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉直到沉底，如图所示。（已知ρ水=1103kg/m3，g=10N/kg）求：

(1)正方体受到的重力的大小；

(2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮；

(3)正方体对容器底部的压强大小。

2．如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号，它比航母还要大，当船停在港口，船的总质量为4.0104t时（ρ水=1.0103kg/m3，g取10N/kg），求：

(1)船的总重力；

(2)水深10m处船体受到水的压强；

(3)船排开水的体积。  

3．如图所示，水平桌面上圆柱形玻璃杯中装有适量的水。将重25N的小球挂在弹簧测力计的挂钩上，手提弹簧测力计使小球浸没在水中（玻璃杯中水未溢出），静止时弹簧测力计的示数为15N，水深46cm。已知玻璃杯的内底面积为100cm2。（g＝10N/kg）求：

(1)小球排开水的体积；

(2)小球的密度；

(3)把球从水中取出后，水对玻璃杯底的压强和压力。

4．如图所示是小陶子利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，OC：OD=2：1，物体A为配重，其质量为200g，烧杯的底面积为400cm2，物体B的质量是800g，体积是100cm3。当物体B浸没在水中时，水对烧杯底的压强为p1；当用力竖直向下拉A使物体B上升直至一部分露出水面时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时竖直向下拉A的力为F，烧杯中水对容器底的压强为p2。若p1与p2之差为10Pa，（整个过程中无水溢出且物体B上升的过程中始终不接触容器壁）则物体B浸没在水中时的浮力为___________N，拉力F是___________N。

5．小华同学对一个金属块进行了两次测量：第一次用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，如图（甲）所示，弹簧测力计的读数为2.7N。第二次让金属块浸没在盛水的杯子中，如图（乙）所示，这时弹簧测力计的读数为1.7N。（g取10N/kg）

(1)求金属块在水中受到的浮力；

(2)求金属块的密度。

6．如图所示，薄壁圆柱形容器A和正方体B置于水平地面上，容器A足够高，底面积为0. 03m2，盛有0.2m深的水；正方体B质量为2kg，边长为10cm。（g取10N/kg）

(1)求容器A中水的重力；

(2)求图中正方体B对水平地面的压强；

(3)将正方体B轻轻投入容器A的水中，求正方体B静止时所受的浮力。

7．有一块面积足够大的木板漂浮在水面上，已知木板重G=1200N，体积V=0.2m3（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求：

(1)该木板的密度ρ木；

(2)木板漂浮时浸入水中部分的体积V排；

(3)有一个人重500N，通过计算说明他能否平躺在木板上而不浸湿。

8．一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装10cm高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示，h1=10cm，再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙所示h2=2cm，如图丙所示h3=6cm（瓶壁厚度忽略不计），求：玻璃瓶在水中收到的浮力为______N，未知液体的密度为______g/cm3。

9．如图所示，将物体A放入水中时悬浮，将物体B放入水中时有一半的体积露出水面，将物体A置于物体B上再放入水中时，物体B有三分之一的体积露出水面。（水的密度取1×103kg/m3）

(1)若物块A的体积是2cm3，则物块B的体积是多少？

(2)物块B的密度是多少？

10．如图所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图像如右图所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图像信息

(1)物块A重______N，高度为_____cm；

(2)当t＝0时，A受到的浮力为_____N；

(3)物块A的密度为多大？(        )（要求有详细求解过程）

11．“山东舰”为我国首艘自产航母，它的标准排水量约5万吨，满载排水量接近7万吨。它的甲板面积相当于3个标准足球场，可以停更多的舰载机，假如每架舰载机40吨。g取10N/kg

求：

(1)“山东舰”的排水量为5万吨时，它受到的浮力是多大？

(2)如果某次执行任务时，有5架舰载机飞离航母，请问此时航母排开水的体积减少多少m3？

12．如图所示，实心正方体木块质地均匀，边长为4cm，将该木块轻轻地放入侧倾放置且酒精已满的大烧杯内，待木块静止时，从杯中溢出32g酒精。，求：

(1)木块受到的浮力；

(2)木块排开水的体积；

(3)木块的密度。

13．如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求（g取10N/kg）

(1)木块所受的浮力是多大？

(2)细线对木块的拉力是多大？

(3)若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？

14．把体积为1000cm3、重为8N的小球A放入盛水的容器中。(g取10N/kg)计算：

(1)小球A的密度ρA是多少？

(2)小球A静止时受到的浮力F浮是多少？

(3)若取出A球，把另一个体积为600cm3、重为5.4N的木球B用细线系于容器底(如图所示)，则细线受到的拉力F是多少？

15．物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为4N，底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（水始终未溢出）。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的图像。请解答下列问题。

(1)当容器中水深超过8cm以后，物块处于什么状态？为什么？

(2)将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是多少？

(3)物块的密度是多少？

16．如图甲所示，弹簧测力计下挂一物块，将物块从某液面上某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐漫入该液体中；物块下降过程中，弹簧测力计示数F与物块下降高度h变化的图象如图乙所示。已知物体的体积为4×10-4m3，求：（不考虑液面变化）

(1)物块受到的重力；

(2)液体的密度；

(3)物块刚好完全浸没时，物块底部所受压强。

17．2020年3月23日，大纵湖湿地公园成功晋升为国家级湿地公园，为我市再添一张“国字号”名片，如图所示是正在大纵湖湖面上休息的极危物种青头潜鸭照片，已知湖水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg。若这只青头潜鸭的质量是600g，每只脚掌受力面积为12cm2，求：

(1)青头潜鸭受到的浮力；

(2)青头潜鸭在水面以下的体积；

(3)青头潜鸭上岸后，双脚站立时对水平地面的压强。

18．冷饮店在顾客购买果汁饮料后会免费为其提供冰块，如图所示质量为18g的冰块漂浮在一杯密度为1.2×103kg/m3的果汁饮料中，有的体积露出液面。已知杯子内部底面积为50cm2，饮料的深度为10cm（已知g=10N/kg），求：

(1)饮料对杯底的压强和压力；

(2)冰块受到的浮力；

(3)冰块的密度。

参考答案：

1．(1)40N；(2)10N；(2)3000Pa

【解析】

（1）知道正方体的质量，根据求出正方体受到的重力；

（2）正方体浸没在水中排开水的体积和自身的体积相等，根据求出正方体浸没在水中受到的浮力；

（3）正方体受到的支持力与物体对容器底部的压力是一对相互作用力，据此求出正方体对容器底部的压力，根据求出正方体的边长，根据求出正方体对容器底部产生压强的受力面积，利用求出正方体对容器底部的压强。

【详解】

(1)正方体受到的重力

(2)正方体浸没在水中时排开水的体积

则正方体浸没在水中受到的浮力

(3)正方体沉在底部静止时，受到竖直向上的支持力和浮力、竖直向下重力的作用处于平衡状态，由正方体处于平衡状态时受到的合力为零可得

则容器底部对正方体的支持力

因正方体受到的支持力与物体对容器底部的压力是一对相互作用力，所以正方体对容器底部的压力

由可得，正方体的边长

正方体对容器底部产生压强的受力面积

则正方体对容器底部的压强

答：(1)正方体受到的重力为；

(2)正方体浸没在水中受到的浮力为；

(3)正方体对容器底部的压强为。

2．(1)；(2)；(3)

【解析】

【详解】

(1)船的总重力为

(2)水深10m处船体受到水的压强为

(3)船漂浮在水中，受到的浮力大小等于自重，由阿基米德浮力公式可知，船排开水的体积为

答：(1)船的总重力为；

(2)水深10m处船体受到水的压强为；

(3)船排开水的体积为。

3．（1）1.0×10﹣3m3   （2）2.5×103kg/m3 （3）3.6×103Pa；36N

【解析】

【详解】

解：(1)金属球没入水中时所受的浮力为

F浮＝G﹣F拉＝25N﹣15N＝10N

由公式F浮＝ρ液V排g得

===1

(2)由公式G＝mg得金属球的质量为

m===2.5kg

由题意知，金属球的体积

所以金属球的密度为

==2.5kg/

(3)把金属球从水中取出后，水面下降的高度

===0.1m=10cm

水面下降后水的深度

h′＝h﹣△h＝46cm﹣10cm＝36cm

此时水对玻璃杯底的压强

p＝ρ水g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.36m＝3.6×103Pa

由公式p＝得此时水对玻璃杯底的压力

F＝pS杯＝3.6×103Pa×100×10﹣4m2＝36N

答：(1)金属球排开水的体积为1.0×10﹣3m3；

(2)金属球的密度为2.5×103kg/m3；

(3)把金属球从水中取出后，水对玻璃杯底的压强是3.6×103Pa；水对玻璃杯底的压力是36N。

4．     1     1.7

【解析】

【详解】

[1]根据阿基米德原理，物体B浸没在水中时受到的浮力为

[2]由p1与p2之差为10Pa可知，杠杆恰好在水平位置平衡时，物体B所受浮力的减小量为

物体A、B重力分别为

杠杆恰好在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件可知

代入数据可知

则拉力F为

5．(1)1N；(2) 2.7×103kg/m3

【解析】

这两次弹簧测力计的读数，一次为重力，一次为浸没在水中时的拉力，利用称重法F浮=G-F求金属块在水中受到的浮力；求出来了浮力，利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求出排开水的体积，即为金属块的体积；测出了金属块的重力，利用G=mg=ρVg即求出金属的密度。

【详解】

解：(1)由甲图可知金属块的重力为2.7N，由图乙可知金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.7N，根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力

F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N

(2)金属块浸没水中，根据F浮=ρ液V排g可得金属块的体积

已知金属块的重力，根据

G=mg=ρVg

可得金属块的密度

答：(1)金属块在水中受到的浮力为1N；

(2)金属块的密度为2.7×103kg/m3。

6．(1)60N；(2)2000Pa；(3)10N

【解析】

【详解】

(1)水的体积

V水=Sh=0.03m2×0.2m=6×10-3m3

由可得水的质量

m水=ρ水V水=1×103kg/m3×6×10-3m3=6kg

则容器中水的重力

G=mg=6kg×10N/kg=60N

(2)正方体B对水平地面的压力

F=GB= mBg=2kg×10N/kg=20N

正方体B与地面的接触面积

S=LB2=(0.1m)2=0.01m2

则正方体B对水平地面的压强

(3)假设将物体B浸没在水中，它所受浮力大小为

F浮=ρ水V排g=ρ水LB3g =1×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg =10N<20N

浸没受到的浮力小于自身重力，物体将下沉，静止时沉底

F浮 =10N

答：(1)容器A中水的重力是60N；

(2)图中正方体B对水平地面的压强是2000Pa；

(3)将正方体B轻轻投入容器A的水中时，正方体B静止时所受的浮力是10N。

7．(1)；(2)；(3)能平躺在木板上而不浸湿

【解析】

【详解】

解：(1)木板的质量

木板的密度

(2)因为木板处于漂浮状态，根据漂浮条件得

根据阿基米德原理可得，此时木板排开水的体积

人躺在木板上时，总重为

木板和人一起漂浮于水面，此时受到的浮力

此时排开水的体积

所以，人不会被浸湿

答：(1)该木板的密度是；

(2)木板漂浮时浸入水中部分的体积是；

(3)有一个人重500N，他能平躺在木板上。

8．     4.704     0.75

【解析】

【详解】

[1]设圆柱形瓶身的玻璃瓶的底面积为S，由阿基米德原理可知

水的重量为

由受力平衡可知

即

即

则

[2]由阿基米德原理可知

则

9．(1)；(2)

【解析】

【详解】

(1)根据阿基米德原理知， 再根据二力平衡知，物体A悬浮时

物体B单独在水中时

物体A置于物体B上放入水中时

故

化简后得

因此

(2)物体B单独在水中时

故

则

答：(1)物块B的体积是12cm2。

(2)物块B的密度是。

10．     25N     20cm     20N     1.25×103kg/m3

【解析】

【详解】

解：(1)[1][2]当最后弹簧测力计示数稳定时，物体已完全离开液体，此时弹簧测力计的示数即为物体的重力，由F-t图像可知，物体A的重力为25N；因为速度为1cm/s，所以5s和25s时对应的上升高度分别为5cm、25cm，而5s时刻是刚要露出液面的瞬间，25s是刚完全露出液面的瞬间，因而物体的高度即为5s到25s间的路程差

25cm-5cm=20cm

(2)[3]由F-t图像可知，当t＝0时，弹簧测力计的示数是5N，根据称重法可得此时A受到的浮力

(3)[4]当物体A完全浸没在水中时，根据可得物体的体积

根据

可得物体A的密度

答：(1)物块A重25N，高度为20cm；

(2)当t＝0时，A受到的浮力为20N；

(3)物块A的密度为1.25×103kg/m3。

11．(1) 2×106N；(2) 200cm3

【解析】

【详解】

(1)由阿基米德原理知道，浮力等于被物体排开的水受到的重力

浮=排水=排水=50000×103kg×10 N/kg=5×108N

由漂浮条件知道，浮力等于重力，减小的浮力等于减小的重力，即

浮= =40×103kg×5=2×106N

(2)由F浮=ρ水V排g知道，航母排开水的体积减小

排木= = = 200cm3

答：(1)“山东舰”的排水量为5万吨时，它受到的浮力是2×106N；

(2) 5架舰载机飞离航母，航母排开水的体积减少200cm3。

12．(1)0.32N；(2)40cm3；(3)

【解析】

【详解】

(1)由阿基米德原理知，木块受到的浮力

(2)木块排开水的体积

(3)木块在静止时处于漂浮状态，则

木块的体积

木块的密度

答：(1)木块受到的浮力0.32N；

(2)木块排开水的体积40cm3；

(3)木块的密度。

13．(1)40N；(2)16N；(3)24N

【解析】

【详解】

解：(1)此时木块完全浸没，根据阿基米德原理求出木块所受的浮力

(2)木块此时静止，受3个力作用保持平衡，竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细线对木块竖直向下的拉力，木块重力

细线对木块的拉力

(3)若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力等于重力

答：(1)木块所受的浮力是40N 。

(2)细线对木块的拉力是16N 。

(3)若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为24N。

14．(1) 0.8×103kg/m3；(2)8N；(3)0.6N

【解析】

【详解】

解：(1)小球A的密度

ρA==0.8×103kg/m3

(2)因

ρA<ρ水

所以A在水中是漂浮

F浮A=G=8N

(3)因木球B浸没在水中受到的浮力

F浮B=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=6N

木球B受向下的重力、向下的拉力和向上的浮力，根据力的平衡条件可得

GB+F拉=F浮B

细线受到的拉力

F拉=F浮B-G=6N-5.4N=0.6N

答：(1)小球A的密度ρA是0.8×103kg/m3；

(2)小球A静止是受到的浮力F浮是8N；

(3)细线受到的拉力F是0.6N。

15．(1)见解析；(2)1200Pa；(3)0.8&#xF0B4;103kg/m3

【解析】

【详解】

(1)水的深度增大到8cm后，水深小于物块的边长，此时物块受到的浮力不再发生变化，物块没有全浸入，所以物块处于漂浮状态。

(2)容器对水平桌面的压力为

则容器对水平桌面的压强为

(3)物块的体积为

V=0.1m×0.1m×0.1m =1×10-3m3

由图象可知，物块处于漂浮状态时

G=F浮=8N

物体的质量为

物体的密度为

答：(1)水的深度增大到8cm后，水深小于物块的边长，此时物块受到的浮力不再发生变化，物块没有全浸入，所以物块处于漂浮状态；

(2)将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是1200Pa；

(3)物块的密度是0.8&#xF0B4;103kg/m3。

16．(1)10N；(2)1×103kg/m3；(3)400Pa

【解析】

【详解】

(1)由图乙可知，物体的下降高度为0时，弹簧测力计的示数即物体的重力

G=10N

(2)由图乙可知，物体的下降高度为8cm时，此时物体完全浸没在液体中，弹簧测力计示数为6N，根据称重法可得物体浸没时受到的浮力

根据可得液体的密度

(3)由图乙可知，物体下降高度为4cm时，物体刚接触水面，下降高度为8cm时，物体刚好完全浸没在液体中，可知物体的高度为

h=8cm-4cm=4cm

则物块刚好完全浸没时，物块底部所受压强

答：(1)物块受到的重力是10N；

(2)液体的密度是1×103kg/m3；

(3)物块刚好完全浸没时，物块底部所受压强是400Pa。

17．(1)6N；(2)6×10﹣4m3；(3)2500Pa

【解析】

【详解】

解：(1)青头潜鸭受到的浮力

(2)由排可得，青头潜鸭在水面以下的体积

(3)青头潜鸭上岸后，双脚站立时对水平地面的压力等于自身重力，则对水平地面的压强

答：(1)青头潜鸭受到的浮力为6N。

(2)青头潜鸭在水面以下的体积为。

(3)青头潜鸭上岸后，双脚站立时对水平地面的压强为2500Pa。

18．(1)1.2×103Pa，6N；(2)0.18N；(3)0.9g/cm3

【解析】

【详解】

(1)饮料对杯底的压强

饮料对杯底的压强是1.2×103Pa；

由公式得饮料对杯底的压力

饮料对杯底的压力是6N。

(2)冰块的重力

因为冰块漂浮，所以此时冰块受到的浮力

冰块受到的浮力是0.18N。

(3)由公式得，冰块漂浮时浸在液体里的体积即排开饮料的体积

由题意知冰块浸在液体里的体积占总体积的，所以冰块的总体积为

冰块的密度为

冰块的密度为0.9g/cm3。

答：(1)饮料对杯底的压强是；饮料对杯底的压力是；(2)冰块受到的浮力是；(3)冰块的密度是。