专题23 浮力难题计算填空题 -2024年物理中考题型专练（全国通用）

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1. 把质量是24g，体积是30cm3的物体浸没在水中，松手后该物体将______（填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。当它静止时，所受的浮力是______N。
【答案】 上浮 0.24
【解析】物体密度
由于物体的密度小于水的密度，所以松手后该物体将上浮，当它静止时，处于漂浮状态，受到的浮力
F浮=G=mg=24×10-3kg×10N/kg=0.24N
2. （2023上海）体积为的物体浸没在水中时，浮力的方向是______的，物体受到的浮力大小为_____N。
【答案】 竖直向上 10
【解析】一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的浮力。
物体浸没在水中时
则物体受到的浮力大小为
3.人们在端午节会吃粽子，康康把粽子放入盛有适量水的锅中，发现粽子完全浸没水中且沉在锅底，这说明粽子的密度______水的密度，此时粽子对锅底的压力______粽子受到的重力。（以上均选填“大于”、“等于”或“小于”）若粽子的体积为，则它受到的浮力为______N（，）
【答案】 大于 小于 1.5
【解析】据物体在液体中的浮沉条件，因为粽子完全浸没水中且沉在锅底，说明粽子的密度大于水的密度。
因为粽子浸没在水中，所以粽子受到向上的浮力，所以粽子对锅底的压力小于粽子受到的重力。
因为粽子浸没在水中，所以粽子浸入水中的体积为
粽子浸没在水中受到的浮力
4．如图所示，水中有一支长14cm、底部嵌有铁块的蜡烛，露出水面的长度为1cm，点燃蜡烛，至蜡烛熄灭时，水对容器底部产生的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。熄灭时蜡烛所剩长度为 cm。（ρ蜡＝0.9×103kg/m3）
【答案】变小；2。
【解析】物体漂浮是浮力等于重力，根据蜡烛重力的变化判定浮力的变化，根据阿基米德原理判定蜡烛排开的水的体积的变化，根据p＝ρgh分析容器底部受到压强的变化；
根据漂浮时，浮力等于重力，在本题中为G蜡+G铁＝F浮＝G排水，据此可得到G铁的表达式；蜡烛被水熄灭时剩下的长度设为L，到与水面平齐处即被水熄灭，即此时悬浮，可知G蜡剩+G铁＝G排水′，分别代入后得到蜡烛剩余的长度。
解：蜡烛漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，点燃蜡烛，至蜡烛熄灭时，蜡烛自身的重力减小，受到的浮力变小，根据阿基米德原理公式F浮＝ρ液gV排可知，蜡烛排开的水的体积变小，液面会下降，根据p＝ρgh可知容器底部受到水的压强变小；
ρ蜡＝0.9×103kg/m3＝0.9g/cm3，h蜡＝14cm，h排＝13cm；
设烛的截面积为S，则蜡烛的重力为G蜡＝m蜡g＝ρ蜡V蜡g＝ρ蜡h蜡Sg；
设铁丝的重量为G铁，又因漂浮，故G蜡+G铁＝G排水＝ρ水V排g＝ρ水Sh排g，
则有ρ蜡h蜡Sg+G铁＝ρ水Sh排g，
0.9g/cm3×14cm×Sg+G铁＝1.0g/cm3×S×13cm×g
则G铁＝0.4g/cm3×Sg，
蜡烛熄灭时设烛长为L，因蜡烛燃烧到与水面平齐处即被水熄灭，故此时蜡烛和铁丝共同处于悬浮状态，
则有：G蜡剩+G铁＝G排水′，
即：ρ蜡LSg+G铁＝ρ水LSg
ρ蜡LSg+0.4g/cm3×Sg＝ρ水LSg
L＝＝＝2cm。
5.（2023辽宁抚顺） 2023年3月11日，“探索一号”科考船携“奋斗者”号载人潜水器完成任务回国。工作中，科考船将潜水器放入海水中后，科考船所受浮力_______（填“变大”“不变”或“变小”）。潜水器从3000m深海处采集到体积为800cm3的深渊岩石，采集前岩石受到的海水压强为________Pa，采集到的岩石在海水中受到的浮力为________N。（g取10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3）
【答案】 变小 3×107 8
【解析】根据平衡法，科考船漂浮在水面上，浮力等于重力；当科考船将潜水器放入海水中后自身重力减小，但仍处于漂浮状态，浮力等于此时的重力；因此科考船所受浮力变小。
根据p=ρgh采集前岩石受到的海水压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3000m=3×107Pa
岩石在海水中受到浮力
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×800×10-6m3×10N/kg=8N
6. （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
7. （2023湖南郴州）重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3N，此时物体受到的浮力为______N，物体的密度是______。（g取10N/kg）
【答案】 2
【解析】此时物体受到的浮力为
F浮=G-F=5N-3N=2N
物体浸没在水中，物体的体积
物体的密度
8. 我国第三艘航空母舰已经建造完成，其满载排水量为8.4万吨，满载航行时受到的浮力为_______N；舰载战斗机起飞是因为机翼上方的空气流速_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）下方的空气流速；当大量舰载战斗机起飞后，航母受到的浮力会_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/kg）
【答案】 大于 减小
【解析】由阿基米德原理可知，满载航行时受到的浮力为
机翼上凸下平，飞机在飞行时，机翼下表面比上表面的空气流速小，则下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的压力差，形成向上的升力。
航母上的舰载战斗机起飞后，航母自身重力减小，因航母仍漂浮，浮力等于其重力，所以浮力减小。
9. （2023江苏徐州）如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型。潜水艇在水中受到浮力的方向是______。潜水艇通过改变 ______来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m =_______。

【答案】 竖直向上 自重
【解析】浸在液体中的物体受到向上的力，叫做浮力，浮力的方向是竖直向上的。
图示潜水艇浸没在水中，排开水的体积不变，所受的浮力不变，是通过改变塑料瓶中的水的重力来改变浮力和重力的大小关系而实现沉浮的，所以是通过改变自重来实验沉浮的。
设螺母的体积为V螺母，塑料瓶浸没在水中，排开水的体积等于塑料瓶与螺母的总体积，受到的浮力
塑料瓶中水的体积
瓶中水的质量
瓶中水的重力
潜水艇悬浮，所受的浮力等于自身的总重，有
F浮=G总=G水+G螺母
即
解得，螺母的质量
10. 一个边长为10cm的实心正方体（不吸水）重15N，将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时，烧杯内水的深度为25cm，如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为_________Pa，弹簧测力计的示数为_________N。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
【答案】 2500 5
【解析】由题意可知，烧杯内水的深度h=25cm=0.25m
所以烧杯内水对杯底的压强为
因为正方体的边长为10cm，所以该正方体的体积为
V=（10cm）3=1000cm3=1.0×10-3m3
因为正方体浸没在水中，所以正方体排开水的体积为
V排=V=1.0×10-3m3
所以正方体浸没在水中时，受到的浮力为
由称重法可知，弹簧测力计的示数为
F=G-F浮=15N-10N=5N
11. 用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体，放入水中，静止时弹簧测力计示数如图所示，则物体在水中受到的浮力为______N，物体的体积为______m3。（水=1.0×103kg/m3）
【答案】 2
【解析】由题意可得，物体静止，即处于平衡状态，物体在竖直方向上受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和拉力，这三个力的合力为0，所以可得
由图可知，物体处于浸没状态，即V物=V排，所以根据公式可得，物体的体积为
12. 将重3.8N的物体浸没水中后，弹簧测力计的示数如图所示，水对物体浮力大小是______N。若实验前溢水杯未装满水，则溢出水的重力_____（选填“大于”“小于”或“等于”）物体受到的浮力。
【答案】 1.2 小于
【解析】由图知，弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为2.6N，则水对物体浮力大小
F浮=G-F=3.8N-2.6N=1.2N
若实验前溢水杯未装满水，则排开的水没有全部溢出水杯，故溢出水的重力小于排开水的重力，根据阿基米德原理可知浮力等于排开水的重力，所以溢出水的重力小于物体受到的浮力。
13. 充入气体后的飞艇的体积是。飞艇悬浮在空中时，飞艇总重力和它受到空气的浮力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）。空气密度按计算，飞艇受到空气的浮力大小为______。（取）
【答案】 平衡力 1.95×104
【解析】飞艇悬浮在空中时，处于平衡状态，飞艇总重力和它受到空气的浮力大小相等，方向相反，都作用在飞艇上，所以是一对平衡力。
飞艇的体积是，空气密度按计算，飞艇受到空气的浮力
14. 2022年5月，全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号（如图所示）在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨，满载时受到的浮力为______N，船上的无人机起飞后船身受到的浮力______（填“变大”“变小”或“不变”），无人机受到重力的方向______。（g取10N/kg）
【答案】 2×107 变小 竖直向下
【解析】根据阿基米德原理，“珠海云”号受到的浮力为
F浮=G排=m排g=2.0×106kg×10N/kg=2.0×107N
因为船漂浮，所以F浮=G船，船上的无人机起飞后，船的总重力变小，因此船受到的浮力变小。
地球附近任何地方，重力的方向都是竖直向下。
15. 如图所示，水平桌面上放置两个溢水杯，分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m甲；再将小球放入乙液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m乙。则m甲_____m乙（选填“>”、“=”或“<”）；乙液体的密度ρ乙=______（用已知条件所给的字母表示）。
【答案】 >
【解析】小球在甲液体中漂浮，小球受到的浮力等于其重力，由阿基米德原理，小球受到的浮力等于排开液体的重力，即G球=F浮甲=m甲g ①
小球放入乙液体中，小球下沉到容器的底部，小球受到的浮力小于其重力（重力大于浮力），故有
G球>F浮乙=m乙g ②
由①②可知m甲>m乙
小球的密度为ρ0，小球的重力为
G球=mg=ρ0Vg ③
由①③可得出小球的体积为
再将小球放入乙液体中，小球静止时（排开液体的体积等于小球的体积），已知溢出液体的质量为m乙，乙液体的密度
16. 如图所示是我国最新服役的“”战略核潜艇，当它下潜至水下300米处时，排开水的质量为，它所受到的浮力为______，受到海水的压强为______。作为提供动力的核能属于______（填“可再生”或“不可再生”）能源。（取，取）
【答案】 不可再生
【解析】由阿基米德原理可得潜艇受到的浮力为
潜艇受到海水的压强为
核能是清洁不可再生能源。
17. （2023四川阿坝）如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为_________ N，圆柱体受到的最大浮力是__________N。
【答案】 2 0.4
【解析】由图象可知，当物体完全露出水面时，弹簧测力计的示数为2N，由二力平衡知识得圆柱体的重力为2N。
由图象可知，当圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数，故圆柱体受到的最大浮力
18．（2023·湖南益阳）某一木块的体积为100cm3，所受的重力为0.8N，漂浮在水面上静止时受到的浮力
为 N。用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为 N（g取10N/kg）。
【答案】 0.8 1
【解析】木块漂浮在水面上静止时受到的浮力
F浮=G=0.8N
用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为
F′浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
19．（2023·湖南常德）一实心铁球质量为15.8g，则该实心铁球的体积为 cm3；为使铁球能悬浮于水中，我们将实心铁球制成空心铁球，则空心部分体积为 cm3（ρ铁＝7.9×103kg/m3）。
【答案】 2 13.8
【解析】[1]一实心铁球质量为15.8g，密度ρ铁＝7.9×103kg/m3＝7.9g/cm3，则该实心铁球的体积为
[2]根据物体悬浮于水中时，物体的平均密度等于水的密度，则空心铁球的总体积为，则空心体积为
20．（2023·黑龙江齐齐哈尔）有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯中盛满酒精，乙溢水杯中盛满某种液体。将一个不吸收任何液体的小球轻轻地放入甲溢水杯中，小球浸没在酒精中，溢出酒精的质量是；将小球从甲溢水杯中取出后擦干，再轻轻地放入乙溢水杯中，溢出液体的质量是，小球露出液面的体积与浸入液体中的体积之比为。已知，则小球的密度是 ；乙溢水杯中液体的密度是 。
【答案】
【解析】[1][2]小球浸没在酒精中，溢出酒精的质量是，根据密度公式可知溢出酒精的体积即小球的体积为，已知小球露出液面的体积与浸入液体中的体积之比为，则排开液体的体积为，溢出液体的质量是，乙溢水杯中液体的密度是，小球在乙溢水杯中处于漂浮状态，小球的重力等于浮力，阿基米德原理有F浮=G=m液g=0.08kg×10N/kg=0.8N，小球的密度是
21．如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示（g＝10N/kg），则：当t＝140s时，物块M在水中处于 （选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态；当t＝140s时，水对容器底部的压力大小是 ；图乙中a的值是 ；40～140s时段，浮力对物体做功是 。
【答案】漂浮；15N；8cm；0.32J。
【解析】（1）正方体物块M的体积：V＝L3＝（0.1m）3＝0.001m3；
物块M的质量：m＝＝＝0.8kg；
物块M的密度：ρM＝＝＝0.8×103kg/m3＜1.0×103kg/m3；
即物块的密度小于水的密度，
由图象可知：当t＝140s时，水的深度为h＝12cm，大于正方体物块M的棱长为10cm；
则根据浮沉条件可知此时物块在水中处于漂浮状态；
（2）当t＝140s时，注入水的体积：V水＝vt＝5mL/s×140s＝700mL＝7×10﹣4m3，
则注入水的重力：G水＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3＝7N；
因容器为方形容器，且此时物块处于漂浮状态，
所以此时水对容器底部的压力：F＝G水+GM＝7N+8N＝15N；
（3）由图象分析可知，当t＝40s时，物块M刚好处于漂浮状态，则F浮＝GM＝8N，
根据F浮＝ρ水gV排可得此时物块M排开水的体积：
V排＝＝＝8×10﹣4m3＝800cm3，
由V排＝SMh浸可得，此时水的深度：
a＝h浸＝＝＝8cm；
（4）在40﹣140s时段，物块M上升的高度（等于水面上升的高度）：h′＝12cm﹣8cm＝4cm＝0.04m，
则该过程中浮力对物体做功：W＝F浮h′＝8N×0.04m＝0.32J。
【点评】此题是一道力学综合题，熟练运用阿基米德原理、液体压强公式、密度公式，准确分析图象中的信息，方可解答此题。
22．如图所示，重为12N、边长0.1m的正方体物块静置于粗糙的水平桌面上，物块对桌面的压强为 Pa．向右推动物块，在运动过程中，它受到 （向左/向右）的摩擦力。物块掉入水槽中（水足够深），其静止后所受浮力为 N．（g取10N/kg）
【答案】1200；向左；10。
【解析】正方体物块对水平桌面的压力F＝G＝12N，受力面积S＝0.1m×0.1m＝0.01m2，
物块对桌面的压强：p＝＝＝1200Pa；
向右推动物块，在运动过程中，摩擦力的方向与物体运动方向相反，即它受到向左的摩擦力；
正方体物块的体积：V＝0.1m×0.1m×0.1m＝0.001m3，
物块全部浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3＝10N，
因为F浮＜G，所以物块掉入水槽中（水足够深）沉底，其静止后所受浮力F浮＝10N。
23.浸没在水中的长方体金属块，上、下表面受到水的压力分别为2N、10N，该金属块受到的浮力为_____ N，金属块的体积为____，若上表面距离水面的深度为0.4m，现用3N的力把金属块提升0.1m，则此力对物体做的功为____ J，此时金属块受到的浮力将_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）（，g取10 N/kg）。
【答案】 (1)8 (2)8×10-4 (3) 03 (4) 不变
【解析】（1）该金属块受到的浮力为
（2）由可得
（3）此力对物体做的功为
（4）由可得，把金属块提升0.1m，金属块排开水的体积不变，故金属块受到水的浮力不变。
24．（2023·云南）科技制作活动中，小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭，制成简易密度计，如图
所示。为了给密度计标刻度，他将密度计分别放入水和煤油中，密度计均竖直漂浮，吸管露出液面
的长度为d。密度计在水中时d为12cm，浮力大小为；在煤油中时d为10cm，浮力大小为，
则 （选填“>”“<”或“=”）。若将密度计放入密度为1.25g的液体中，则d为 cm。，

【答案】 = 13.6
【详解】密度计分别放入水和煤油中时，均竖直漂浮，物体漂浮时，浮力等于物体的重力，则F1=F2。
设密度计的底面积为S，长度为L，在水中时受到的浮力
在酒精中时受到的浮力
由于F1=F2相等，则
即
解得：L=20cm，将密度计放入密度为1.25g /cm3 的液体中时，密度计还是漂浮，浮力与在水中相等，故
即
解得：。
25. 利用笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用______将所选笔芯放入水中，它能______漂浮在水中，在笔芯上标出水面的位置A，将笔芯放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置B，如图所示，该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小______，已知水的密度=1.0g/cm3，酒精的密度=0.8g/cm3，若笔芯漂浮在密度为=0.9g/cm3的液体中，则液面对应的位置可能是______（填“C”或“D”）。
【答案】 用了一半油墨的旧 竖直 相等 D
【解析】利用笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用将所选用了一半油墨的旧笔芯放入水中，这样的旧笔芯重心低，稳度大，它能竖直漂浮在水中。
笔芯漂浮在水中和酒精中时都漂浮，受到的浮力都等于笔芯自身的重力，故该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小相等。
笔芯漂浮在水中标出水面的位置A，将笔芯放人酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置B，水的密度=1.0g/cm3，酒精的密度=0.8g/cm3，若笔芯漂浮在密度为=0.9g/cm3的液体中时，设笔的质量为m，重力为G，笔头的体积为V0，笔管的横截面积为S，根据
化简
可知密度与笔管所在的深度成反比，当密度由0.8g/cm3变成0.9 g/cm3，和由0.9g/cm3变成1 g/cm3相比变化量相同时，深度的变化量 故如图应取D点。