2023年中考物理二轮专题训练-浮力的计算.docx

1、2023年中考物理专题训练浮力的计算如图所示，用弹簧测力计悬挂一物体，在空气中弹簧测力计示数为 6N，当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是 4N，（g=10N/kg）。求：(1) 物体的质量 m物；(2) 物体浸没在水中受到的浮力 F浮；(3) 物体浸没时排开水的体积 V排 和物体的密度 物。将一棱长是 10cm 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 600g 水，如图所示。（g 取 10N/kg）(1) 求木块受到的浮力。(2) 求木块的密度。(3) 求木块下表面受到水的压强。水平面上有一个溢水杯，溢水杯中装满水，如图所示，将小球 A 放入溢水杯中静止时，溢水

2、杯溢出水的体积 V1 为 10-4m3，弹簧测力计示数为 3N。已知水的密度 水=1.0103kg/m3，g 取 10N/kg。求：(1) 小球 A 在溢水杯中受到的浮力 F浮；(2) 画出小球 A 在溢水杯中静止时的受力图；(3) 小球 A 的密度 A。用弹簧测力计悬挂一实心长方体物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（长方体物块未与水底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数 F 与长方体物块下表面浸入水中的深度 h 的关系如图乙所示。求：（g 取 10N/kg，水的密度是 1.0103kg/m3）(1) 长方体物块浸没在水中时受到的浮力

3、。(2) 长方体物块的密度。(3) 将长方体物块放在水平地面上时，物块对地面的压强是多大。水平桌面上放置一底面积为 100cm2 、重为 6N 的柱形容器，容器内装有 20cm 深的某种液体。将一体积为 400cm3 的物体 A 悬挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数为 10N，让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中（如图所示），此时弹簧测力计的示数为 5.2N。求：（柱形容器的厚度忽略不计，容器内液体没有溢出，物体未接触容器底。g 取 10N/kg）(1) 物体浸没在液体中时受到的浮力。(2) 容器内液体的密度。(3) 物体浸没时，容器对桌面的压强。学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实

4、践活动。（水=1.0103kg/m3，g 取 10N/kg）(1) 她选取一质量为 750g 、体积为 1250cm3 的长方体木块，让它漂浮在水面上，如图甲所示，求木块受到的浮力；(2) 取来规格相同由合金材料制成的螺母若干，每只螺母质量为 50g，将螺母逐个放置在漂浮的木块上。问：放多少只螺母时，木块刚好浸没在水中？(3) 她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验，弹簧测力计静止时的示数为 0.4N，求合金材料的密度。如图甲所示，水平地面上有一底面积为 50cm2 的圆柱形容器，容器中水深 10cm，现将一物块悬挂在弹簧测力计下端，当物块浸没在水中时（物块不接触容器底面和侧面），容器

5、内水深由 10cm 上升到 12cm，此时弹簧测力计的示数如图乙所示。求：(已知 水=1.0103kg/m3，g 取 10N/kg）(1) 物块未放入水中时，水对容器底的压强。(2) 物块浸没在水中时受到的浮力。(3) 物块的密度。在弹簧测力计下挂一金属块，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，如图甲所示。金属块被水浸没后继续下降，直到底面与烧杯底部接触为止。如图乙所示是金属块下降过程中弹簧测力计示数 F 随金属块下降高度 h 变化的图象。（已知 水=1.0103kg/m3，g 取 10N/kg）(1) 求金属块浸没在水中后受到的浮力大小；(2) 求金属块的体积和密度；(3) 分析金属块从 B 到

6、 C 过程中受到的浮力和压强的大小变化情况，并写出依据。如图所示，装水的圆柱形玻璃容器中漂浮着质量为 0.3kg 的实心塑料块，已知容器的底面积为 0.01m2，g 取 10N/kg。求：(1) 塑料块受到的浮力；(2) 塑料块排开水的体积；(3) 若将塑料块缓慢从容器中取出（塑料块带出的水忽略不计），则容器底受到水的压强变化了多少？如图所示，质量为 7.8kg 的实心合金球被细线悬挂于弹簧测力计下端，并浸没在水中处于静止状态，此时弹簧测力计的示数为 48N，取 g=10N/kg。求：(1) 该合金球所受浮力为多少 N。(2) 合金球排开水的体积是多少 m3。(3) 该合金球的密度是多大。如图

7、甲是建造重庆嘉陵江大桥时使用的起吊装置（图中未画出），钢缆绳拉着实心圆柱体从距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持 0.2m/s 的速度不变，图乙是 A 下降到江底之前钢缆绳对 A 的拉力 F 随时间 t 变化的图象（取江水的密度为 水=1.0103kg/m3，g 取 10N/kg），求：(1) 圆柱体 A 浸没后受到的浮力是多少 N；(2) 圆柱体 A 的密度是多少 kg/m3；(3) 当圆柱体 A 下降到江底（江底视为水平且水深度无变化），卸下钢缆绳后，圆柱体 A 对江底的压强为多少 Pa。如图所示，质量 m=7.9kg 的空心铁球被轻细线悬挂于弹簧测力计下端，并浸

8、没在水中处于静止状态，此时测力计的示数为 49N。已知图中盛水容器的底面积 S=0.05m2，铁的密度 铁=7.9103kg/m3，g 取 10N/kg。(1) 铁球所受的浮力为多大？(2) 与铁球未放入水中时相比，铁球浸没后水对容器底部的压强增大多少？(3) 铁球空心部分的体积为多大？如图所示，水平桌面上放置底面积为 100cm2 、质量为 500g 的圆筒，筒内装有 30cm 深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积为 40cm2 、高为 10cm 的圆柱体，从液面逐渐浸入直至浸没液体中，在圆柱体未进入液体中时，弹簧测力计示数为 18N，圆柱体浸没液体中时，弹簧测力计示数为 12N。（可以忽略圆

9、筒的厚度，过程中液体没有从筒中溢出，g 取 10N/kg）求：(1) 圆柱体浸没时受到液体的浮力；(2) 筒内液体密度；(3) 当圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强。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。（忽略此过程中水面的高度变化，g 取 10N/kg）求：(1) 物块的质量；(2) 物块浸没在水中受到的浮力；(3) 物块的密度。如图甲所示，石料在钢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，如

10、图乙所示是钢绳拉力随时间 t 变化的图象，若不计水的阻力（g 取 10N/kg，水=1.0103kg/m3），求：(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？如图甲所示水平面上有个装满水的溢水杯，溢水口距容器底 15cm。将悬挂在弹簧测力计上物体 A 缓慢浸没在水中静止时如图乙所示，弹簧测力计的示数是 3N，溢出水的体积 200cm3，g=10N/kg。求：(1) 图甲中水对容器底部的压强；(2) 物体 A 所受的浮力；(3) 物体 A 的密度。长方体物体 A 的底面积为 110-2m2 、高为 510-2m，将其浸没在水中并松手后，物体恰在

11、水中静止，如图（a）所示。将其浸入盐水中，物体静止在如图（b）所示的位置。求：(1) 物体在水中所受的浮力；(2) 物体所受的重力；(3) 物体在盐水中静止时下表面所受盐水的压强。将一重为 14.7N 的砖块，用弹簧测力计吊着慢慢浸入水中，当砖块全部浸没后，弹簧测力计的示数为 9.8N。求：(1) 砖块所受到的浮力；(2) 砖块的体积；(3) 砖块的密度。答案1. 【答案】(1) 0.6kg(2) 2N(3) 210-4m3；3103kg/m3【解析】(1) 因为在空气中，弹簣测力计示数为 6N，故物体的重力 G物=6N，由 g=Gm 可得，物体质量 m物=G物g=6N10N/kg=0.6kg

12、；(2) 由图可知，F拉=4N，F拉+F浮=G物，故 F浮=6N-4N=2N；(3) 由 F浮=水gV排 可知，物体浸没时排开水的体积：V排=F浮水g=2N1.0103kg/m310N/kg=210-4m3。物体浸没在水中时，物体体积等于排开水的体积，故物体体积 V物=210-4m3；由 m物=物V物 可知，物体密度：物=m物V物=0.6kg210-4m3=3103kg/m3。2. 【答案】(1) 6N(2) 0.6103kg/m3(3) 600Pa【解析】(1) 由阿基米德原理及二力平衡，得 F浮=G木=m木g=G排=m水g=0.6kg10N/kg=6N。(2) 木块体积 V木=L3=(10

13、cm)3=103cm3，木块的密度 木=m木V木=600g103cm3=0.6g/cm3=0.6103kg/m3。(3) 因为木块漂浮，所以木块受到的浮力即为下表面受到水向上的压力，有 F压=F浮=6N，木块的下表面面积 S=L2=(10cm)2=100cm2=0.01m2，木块下表面受到水的压强 p=F压S=6N0.01m2=600Pa。3. 【答案】(1) 1N(2) 小球静止，小球受力如图所示(3) 4103kg/m3【解析】(1) 小球受到的浮力为 F浮=水gV1=1.0103kg/m310N/kg10-4m3=1N(3) 小球的重力为 GA=F浮+F拉=1N+3N=4N小球的质量为

14、mA=GAg=4N10N/kg=0.4kg小球的体积为 VA=V1=10-4m3小球的密度为 A=mAVA=0.4kg110-4m3=4103kg/m3。4. 【答案】(1) 8N(2) 2.25103kg/m3(3) 900Pa【解析】(1) 由图可知，物块未浸入水中时测力计示数为 18N，故物块的重力为 G=18N；物块全部浸入水中时，测力计的示数为 F示=10N，则物块浸没在水中时受到的浮力为 F浮=G-F示=18N-10N=8N。(2) 由 F浮=液gV排 得，物块的体积为 V=V排=F浮水g=8N1.0103kg/m310N/kg=810-4m3，物块的质量为 m=Gg=18N10N

15、/kg=1.8kg，则物块的密度为 =mV=1.8kg810-4m3=2.25103kg/m3。(3) 长方体物块放在水平地面上时，对地面的压力 F=G=18N，由图象可知，物块高 L=4cm=0.04m，底面积 S=VL=810-4m30.04m=0.02m2，对地面的压强：p=FS=18N0.02m2=900Pa。5. 【答案】(1) 4.8N(2) 1.2103kg/m3(3) 3480Pa【解析】(1) 物体浸没在液体中时，F拉=5.2N，所以物体浸没在液体中时受到的浮力：F浮=G物-F拉=10N-5.2N=4.8N。(2) 因为物体浸没在液体中，所以 V排=V物=400cm3=410

16、-4m3，由 F浮=液gV排 可得，容器内液体的密度：液=F浮gV排=4.8N10N/kg410-4m3=1.2103kg/m3。(3) 液体的体积：V液=100cm220cm=2000cm3=210-3m3，液体的重力：G液=m液g=液V液g=1.2103kg/m3210-3m310N/kg=24N，容器对桌面的压力：F=(G液+G容器+G物)-F拉=(24N+6N+10N)-5.2N=34.8N，受力面积 S=100cm2=10-2m2，容器对桌面的压强：p=FS=34.8N10-2m2=3480Pa。6. 【答案】(1) 7.5N(2) 10 只(3) 5103kg/m3【解析】(1)

17、因为木块漂浮，则由 F浮=G 得木块受到的浮力：F浮=G木=m木g=75010-3kg10N/kg=7.5N；(2) 由阿基米德原理得，当木块完全浸没，木块受到的浮力：F浮=G排=水gV排=水gV木=1.0103kg/m310N/kg125010-6m3=12.5N，螺母的重力为：G螺母总=F浮-G木=12.5N-7.5N=5N，螺母的个数为：n=G螺母总G螺母=5N5010-3kg10N/kg=10 只；(3) 螺母完全浸没在水中，由 F浮=G-F 得，螺母受到的浮力：F浮螺母=G螺母-F=0.5N-0.4N=0.1N，螺母的体积：V螺母=F浮螺母水g=0.1N1.0103kg/m310N/

18、kg=10-5m3，由 =mV 得，合金材料的密度：合金=m合金V=5010-3kg10-5m3=5103kg/m3。7. 【答案】(1) 1000Pa(2) 1N(3) 3.4103kg/m3【解析】(1) 物块未放入水中时，水对容器底的压强：p=水gh1=1.0103kg/m310N/kg0.1m=1000Pa。(2) 物块浸没在水中时排开水的体积：V排=S(h2-h1)=5010-4m2(0.12m-0.1m)=110-4m3，物块浸没在水中时受到的浮力：F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg110-4m3=1N。(3) 由图乙可知，弹簧测力计的分度值为 0.2N，其示数 F

19、=2.4N，由 F浮=G-F 可得，物块的重力：G=F浮+F=1N+2.4N=3.4N，由 G=mg 可得，物块的质量：m=Gg=3.4N10N/kg=0.34kg，物块的体积：V=V排=110-4m3，物块的密度：=mV=0.34kg110-4m3=3.4103kg/m3。8. 【答案】(1) 8N(2) 810-4m3；1.5103kg/m3(3) 浮力 F浮 变大。由图乙知，从 B 到 C 过程中拉力 F拉 减小，根据 F浮=G-F拉，G 不变，F拉 减小，所以 F浮 变大。压强 p 变大。因为 F浮=液V排g，液 、 g 不变，F浮 变大，则 V排 变大，即浸入水面的深度 h 变大，又

20、根据 p=液gh，因为 液 和 g 不变，h 增大，所以 p 增大。【解析】(1) 由图可知：金属块在空气中时受到的拉力最大，此时 F拉最大=G=12N；金属块浸没在水中时受到的拉力最小，此时 F拉最小=4N，浸没后受到的浮力 F浮=G-F拉最小=12N-4N=8N(2) 因为金属块浸没在水中时受到的浮力为 8N，所以金属块体积 V物=V排=F浮g=8N1103kg/m310N/kg=810-4m3金属块的质量 m物=Gg=12N10N/kg=1.2kg金属块的密度 =mV=1.2kg810-4m3=1.5103kg/m39. 【答案】(1) 3N(2) 310-4m3(3) 300Pa【解析

21、】(1) 塑料块受到的重力：G=mg=0.3kg10N/kg=3N，因塑料块漂浮，故塑料块受到的浮力：F浮=G=3N。(2) 由 F浮=液V排g 可得，塑料块排开水的体积：V排=F浮水g=3N1.0103kg/m310N/kg=310-4m3。(3) 取出塑料块，容器中液面下降的高度：h=V排S=310-4m30.01m2=0.03m，容器底受到水的压强减少量：p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.03m=300Pa。10. 【答案】(1) 30N(2) 310-3m3(3) 2.6103kg/m3【解析】(1) 球受到的重力 G=mg=7.8kg10N/kg=78N；浸没水中球所受

22、的浮力 F浮=G-F示=78N-48N=30N。(2) 球浸没在水中，球的体积等于排开水的体积，由 F浮=液gV排 可得球的体积 V=V排=F浮水g=30N1.0103kg/m310N/kg=310-3m3。(3) 球的密度：=mV=7.8kg310-3m3=2.6103kg/m3。11. 【答案】(1) 2.4104(2) 1.5103(3) 5103【解析】(1) 由图象知，前 10s 钢绳的拉力不变，此时物在江面以上，所以拉力与重力是一对平衡力，则 G=F=3104N，1015s 过程中，钢缆绳的拉力减小，是物体 A 从与江面接触到浸没的过程，由图象可知，当 A 完全浸入水中时，拉力 F

23、=1104N，则圆柱体 A 浸没后受到的浮力 F浮=G-F=310N-1104N=2104N；(2) 由 F浮=水gV排 得，因柱体 A 的体积 V=V排=F浮水g=2104N1.0103kg/m310N/kg=2m3，则圆柱体 A 的密度 =mV=GgV=2104N10N/kg2m3=1.5103kg/m3；(3) A 下降到江底卸下钢缆绳后，此时 A 受到平衡力作用，圆柱体 A 对江底的压力：F=G-F浮=3104N-2104N=1104N；根据 V=Sh 可得，物体 A 的底面积：S=Vh=Vvt=2m30.2m/s(15s-10s)=2m2，卸下钢缆绳后，圆柱体 A 对江底的压强：p=

24、FS=1104N2m2=5103Pa。12. 【答案】(1) 30N(2) 600Pa(3) 210-3m313. 【答案】(1) 6N(2) 1.5103kg/m3(3) 5600Pa【解析】(1) 由题可知，物体重 G柱=18N，浸没在液体中时，圆柱体受到的拉力 F拉=12N，圆柱体受到的浮力 F浮=G柱-F拉=18N-12N=6N。(2) 因为圆柱体浸没，则有 V排=V柱=S柱h=40cm210cm=400cm3=410-4m3，由阿基米德原理可得，F浮=液gV排，6N=液10N/kg410-4m3，解得，液体的密度 液=1.5103kg/m3。(3) 液体的质量 m液=液V液=1.51

25、03kg/m31003010-6m3=4.5kg，液体的重力 G液=m液g=4.5kg10N/kg=45N，圆筒的重力 G筒=m筒g=0.5kg10N/kg=5N，则总重力 G总=G液+G筒+G柱=45N+5N+18N=68N，圆筒放在水平桌面上，圆筒对桌面的压力 F=G总-F拉=68N-12N=56N，此时圆筒对桌面的压强 p=FS=56N10-2m2=5600Pa。14. 【答案】(1) 1.8kg(2) 8N(3) 2.25103kg/m3【解析】(1) 由图象可知，弹簧测力计的最大示数 F最大=18N，此时物块未浸入水中，则物块重力 G=F最大=18N，物块的质量 m=Gg=18N10

26、N/kg=1.8kg。(2) 物块浸没水中时弹簧测力计的示数 F示=10N，此时物块受到水的浮力 F浮=G-F示=18N-10N=8N。(3) 由 F浮=水gV排 得，物块的体积 V=V排=F浮水g=8N1.0103kg/m310N/kg=810-4m3，物块的密度 =mV=1.8kg810-4m3=2.25103kg/m315. 【答案】(1) 500N(2) 510-2m3(3) 2.8103kg/m3【解析】(1) 由题图乙可知，石料没有浸入水中时，拉力大小等于重力，即 F=G=1400N，石料全部浸入后，拉力等于重力减去浮力，故 F浮=G-F=1400N-900N=500N。(2) 根

27、据阿基米德原理，F浮=水gV排，得 V排=F浮水g=500N1.0103kg/m310N/kg=510-2m3，因为石料浸没在水中，石料的体积：V石=V排=510-2m3。(3) 石料的质量：m石=Gg=1400N10N/kg=140kg，石料的密度：石=m石V石=140kg510-2m3=2.8103kg/m3。16. 【答案】(1) 1500Pa(2) 2N(3) 2.5103kg/m3【解析】(1) 水对容器底部的压强 p=gh=1103kg/m310N/kg0.15m=1500Pa。(2) 物体 A 排开水的体积 V排=V溢=200cm3=210-4m3，物体 A 受到的浮力 F浮=水gV排=1103kg/m3210-4m310N/kg=2N。(3) 物体 A 受到的重力 G=F浮+F拉=2N+3N=5N，物体 A 的质量 m=Gg=5N10N/kg=0.5kg，物体 A 的体积 V=V排=210-4m3，物体 A 的密度 A=mV=0.5kg210-4m3=2.5103kg/m3。17. 【答案】(1) 4.9N(2) 4.9N(3) 490Pa18. 【答案】(1) 4.9N(2) 510-4m3(3) 3103kg/m314