2022年中考物理二轮复习——浮力专题计算训练

这是一份2022年中考物理二轮复习——浮力专题计算训练，共25页。
2022学年中考物理二轮复习——浮力专题计算训练
1．一个底面积为圆柱形平底容器，放在水平桌面上如图所示。在容器内放入一个底面积为、高为的圆柱形物块，且与容器底不完全密合，已知物块的平均密度为（g以）求：
(1)物块对容器底的压强。
(2)向容器内缓慢注水，当物块对容器底的压强恰好为零时，注水的质量是多少。



2．水平台面上的玻璃槽中装有适量的水，将一边长为20cm的正方体物块轻轻放入水中，待其静止，如图甲所示。（已知，g取）。
（1）求该物块的密度；
（2）如图乙所示，用力F垂直向上作用在物块的上表面，使物块露出水面的高度为10cm并保持静止，求此时力F的大小。









3．如图，一实心长方体的质量是1000g，当它竖直放在水平桌面时，与桌面的接触部分的面积是0.01m2，将它投入装有水的容器中时，它最终静止于水面。（g=10N/kg）求，
（1）它竖放在水平桌面时对桌面的压强；
（2）在水中静止时它排开水的体积。




4．一边长为10cm的正方体物块，用细线系在底面积为200cm2的圆柱形容器底部，向容器内加水，物块上浮，被拉直后的细线长10cm。当物块一半体积浸入水中时（如图甲），细线拉力为3N；继续加水，当物块刚好浸没时（如图乙），停止注水，并剪断细线，使物块上浮直至漂浮，求：（g＝10N/kg）。
（1）物块处于图甲所示状态时所受浮力大小；
（2）剪断细线后，物块漂浮时，水对容器底部的压强。




5．将一盛有水的薄壁容器放在面积为水平桌面上，容器的底面积为，容器的质量忽略不计，容器中水的重力，水面距容器底的距离．现将一实心金属球用细线吊着浸没在水中，静止时容器中的水未溢出，金属球未碰触容器底和容器壁，如图所示，金属球浸没在水中静止时，受到细线的拉力为，金属球体积，，求：
（1）以浸没水中后的金属球为研究对象进行受力分析，并画出受力分析图；（2）金属球未浸入时，水对容器底的压强；（3）金属球未浸入时，容器对桌面的压强；（4）金属球浸没在水中时，受到的浮力；
（5）金属球的密度。




6．如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处，如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像（容器厚度不计，忽略液面变化，g=10N/kg），求：
（1）圆柱体浸没时受到的浮力？
（2）圆柱体的密度？
（3）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强？
（4）若盛水容器的底面积为100cm2，当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较，水对容器底产生的压强增加了多少？




7．如图所示，体积为的实心正方体木块，密度为，静止在装有足量水的容器中，此时水深18cm，求；
(1)木块受到的重力大小；(2)水对容器底的压强；(3)木块在水中所受浮力；
(4)若把木块压入水中，所需的压力。



8．小明看完以下新闻后，搜索很多网站发现都有划线内容。
车陂南到万胜围只需1分钟！
车陂隧道项目即将通车，届时，驾车过珠江，从车陂南到万胜围1分钟可达。
该隧道车程2.1千米，设计最大车速为60公里/小时。
（1）通过计算，判断新闻中“只需1分钟”是否正确；
（2）制作好的隧道部件（沉管）会漂浮在水面，排开水的质量为3万吨，求此时该部件排开水的体积及所受的浮力（ρ水=1×103g/m3，g=10N/kg）。



9．如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为20cm时，物块A有体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
（1）物块A受到的浮力；
（2）物块A的密度；
（3）往容器缓慢加水（水未溢出）至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p（整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示）

10．如图所示，一个底面积为1×10-2m2的柱形容器内的水面上漂浮着一个圆柱形木块，木块的质量为m=600g，密度为0.6×103kg/m3，底面积为5×10-3m2，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块浸入水中的深度h；
（3）若用外力将木块向下压2cm，则木块的下底面受到水的压强增加了多少？



11．如图甲所示，柱形容器A的底面积为400cm2。容器内放有一密度为0.75×103kg/m3，边长为10cm的正方体木块B，用一条质量可忽略不计的细绳，两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心。往容器A中缓慢注水，当水深20.5cm时，如图乙所示，此时木块处于漂浮，细绳刚好拉直，但对木块没有拉力。细绳能承受的最大拉力为2N。求：
(1)木块的重力；
(2)在乙图的基础上继续向容器内缓慢注水（水未溢出），细绳对木块的拉力刚好达到最大值时，木块排开水的体积；
(3)当细绳上的拉力刚好达到最大值时，剪断细线，当木块最后静止时，容器底部受到水的压强为多少。








12．如图所示的小球重10N，用弹簧测力计挂着小球，并使小球的体积浸在装有水，底面积为0.05m2的容器中，此时弹簧测力计的示数为7N。（水＝1.0g/cm3，g＝10N/kg）
（1）求小球此时受到的浮力；
（2）求小球完全浸没时弹簧测力计的示数；
（3）求小球完全浸没时水对容器底增加的压强（相对于浸入小球前）。



13．小侨学习了浮力、压强知识后，回家做了如下小实验，如图甲所示将足够高且装有20cm深水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积是，用一根轻杆（不计体积和质量）吊着由A、B两部分组成的工件AB（硬质工件A、B材料相同，中间紧密连接，均不吸水）。A、B部分为均匀的实心圆柱体，B的高为，用手拿住轻杆，将AB工件从图甲中刚接触水面位置缓慢竖直下降直到刚好接触容器底部，杆对AB工件的作用力F随AB工件下降高度h的关系如图乙所示，求：
（1）工件AB的总质量：
（2）B浸没时水对容器底部的压强；
（3）工件A的底面积SA。







14．我国最新研制、领先世界的AG﹣600水上飞机首飞成功（如图所示），该机机身长36.9米，翼展39米，最大巡航时速500公里，最大航程在4500公里左右，最大起飞重量可达53.5吨左右，它能有力的满足应急救援、森林灭火、海上巡察等需求。当它以最大起飞重量漂浮在水面上时，求：（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）该飞机所受浮力是多大？（2）排开水的体积是多少？
（3）浸入水中深度为2m、面积为1m2的起落架盖板受到水的压强和压力是多少？




15．一个合金块的质量为200g，如下图所示的实验步骤：（ ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
A．如图甲，合金块浸没在水中，水面刚好到达溢水口处；
B．如图乙，将合金块取出；电子秤示数如图乙所示；
C．向溢水杯中补水，刚好到溢水口处，此时电子秤示数如图丙所示。
求：(1)合金块浸没在水中时受到的浮力大小是多少N？
(2)甲图中合金块受到杯底的支持力是多少N？








16．一边长为10cm，密度为0.6×103kg/m3的正方体木块，用细线置于容器的水中，如图所示，（ρ水=1.0×103kg/m3， g 取10N/kg）。求：
（1）木块所受的浮力大小；
（2）细线的拉力大小；
（3）细线剪断后，木块静止时，木块下表面所受到水的压强。




17．如图甲，一个圆柱体A，底面积和体积分别为20cm2和2×10-4m3，将A放在底面积为5×10-3m2的圆柱形容器中（容器足够高），A的质量为0.1kg。现向容器内缓慢注水。（g=10N/kg）求：
（1）向容器中倒入一定体积的水，待液面稳定后，A受到大小为0.8N的浮力，求倒入水的体积；
（2）继续向容器中倒入质量为280g的水后A漂浮、待液面稳定后，此时水对容器底部的压强。
（3）如图乙所示，若将画斜线部分截取下来并取出（其体积为浸入水中体积的一半），待剩余部分再次静止后，容器底部受到压强减小了多少？








18．如图所示，一个重为G0、底面积为0.01m2的薄壁圆柱形容器放置在水平地面上，内盛有足够多的水。现将两个密度不同、体积均为1×10-3m3的实心光滑柱体A、B分别竖直放入容器中（均没有水溢出），水对容器底部的压强和容器对地面的压强如表所示。求：（=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg）
压强
只放入A
只放入B
/Pa
1470
1960
/Pa
1960
2940
（1）放入A柱体后，容器对水平地面的压力；
（2）判断A在水中的浮沉状态，并说明你的判断依据；
（3）通过计算确定容器的重力；
（4）B的密度。


参考答案：
1．(1)1200Pa；(2)3.6kg
【解析】
解：(1)圆柱形物块的体积
V=Sh=2×10-2m2×0.15m=3×10-3m3
物块的质量
m=ρV=0.8×103kg/m3×3×10-3m3=2.4kg
物块对容器底的压力
F=G=mg=2.4kg×10N/kg=24N
物块对容器底的压强

(2)当物块对容器底的压强恰好为零时，物块处于漂浮状态，则物块受到的浮力
F浮=G=24N
物块排开水的体积

此时容器内水的深度

容器内注入水的体积
V水=（S容-S）h水=（5×10-2m2-2×10-2m2）×0.12m=3.6×10-3m3
则注入水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×3.6×10-3m3=3.6kg
答：(1)物块对容器底的压强1200Pa；
(2)注水的质量3.6kg。
2．（1）；（2）20N
【解析】
（1）正方体物块轻轻放入水中，当其静止时，处于漂浮状态，所以，根据、和可得：，代入数值可得

解得：
（2）由图可知，物体浸入水中的体积为物体体积的一半，由阿基米德原理可知，此时物体受到的浮力为

物体的重力为

则物块受到的拉力为

答：（1）该物块的密度是。
（2）力F的大小是20N。
3．(1)1000Pa；(2)1×10-3 m3
【解析】
解：(1)桌面受到的压力
F=G=mg=1kg×10N/kg=10N
则它竖放在水平桌面时对桌面的压强
=1000Pa
(2)由图可知，长方体漂浮在水面上，受到的浮力和重力相等，即
F浮=G=10N
长方体排开水的体积
=1×10-3m3
答：(1)它竖放在水平桌面时对桌面的压强是1000Pa；
(2)在水中静止时它排开水的体积是1×10-3m3。
4．（1）5N；（2）1.6×103Pa
【解析】
解：(1)物块的体积为
V===1
物块处于甲图所示的状态时所受的浮力大小为

(2)当物块刚好浸没时，容器中水的深度为绳子的长度与物块的边长之和，此时水的深度为
h=20cm
甲图中对物块受力分析可知物块的重力为
G==5N-3N=2N
由公式可得，当剪断细绳后物块漂浮时排开的水的体积
==2
当绳剪断后，水面下降的高度为
==0.04m=4cm
水面下降后的深度为

绳剪断后，水对容器底部的压强为
p=
答：(1)物块处于图甲所示状态时所受浮力为5N；
(2)剪断细线后，物块漂浮时，水对容器底部的压强为。


5．(1)

(2)600Pa；(3)750Pa；(4)0.2N；(5)3×103kg/m3
【解析】
解：(1)金属球浸没在水中后，受到三个力的作用：竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力的作用，处于静止，则这三个力是平衡力，那么金属球所受的重力等于所受的浮力与拉力之和，所以受力分析图如下：

(2)金属球未浸入时，水对容器底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
(3)金属球未浸入时，忽略容器的质量，则容器对桌面的压强

(4)金属球浸没在水中时，排开水的体积
V排=V=2×10-5m3
则金属球受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N
(5)那么，金属球所受的重力
G=F浮+F拉=0.2N+0.4N=0.6N
金属球的密度

答：(1)以浸没水中后的金属球为研究对象进行受力分析，其受力分析图如下：
；
(2)金属球未浸入时，水对容器底的压强为600Pa；
(3)金属球未浸入时，容器对桌面的压强为750Pa；
(4)金属球浸没在水中时，受到的浮力为0.2N；
(5)金属球的密度为3×103kg/m3。
6．（1）8N；（2）1.5×103kg/m3；（3）400Pa；（4）800Pa
【解析】
解：（1）由图像可知，当
h=0cm
时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体重力
G=F拉=12N
图像中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力
F=4N
圆柱体浸没时受到的浮力
F浮=G﹣F=12N﹣4N=8N
（2）由
F浮=ρ水gV排
得圆柱体完全浸入水中时排开水的体积
V排===8×10﹣4m3
圆柱体的质量
m==1.2kg
圆柱体的密度
ρ===1.5×103kg/m3
（3）由图像可知，圆柱体在刚浸没时，物体又下降4cm，忽略液面变化，则下表面所处的深度为
h=4cm=0.04m
因此刚浸没时下表面受到的液体压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
（4）物体完全浸没时排开水的体积
V排=8×10﹣4m3
水面升高的深度
△h===0.08m
水对容器底压强的增加量
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
答：（1）圆柱体浸没时受到的浮力为8N；
（2）圆柱体的密度为1.5×103kg/m3；
（3）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强为400Pa；
（4）当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较，水对容器底产生的压强增加了800Pa。
7．(1)6N；(2)1.8×103Pa；(3)6N；(4)4N
【解析】
解：(1)木块受到的重力
G木=ρ木Vg=0.6×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg =6N
(2)水对容器底的压强
p水=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa
(3)由题干可以知道物体处于漂浮状态，所以浮力为
F浮=G木=6N
(4)漂浮时浸没体积为

露出体积为
V1=V-V排=1.0×10-3m3-6×10-4m3=4×10-4m3
若把木块压入水中，所需的压力
F压=ρ水g V1=103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
答：(1)木块受到的重力6N；
(2)水对容器底的压强1.8×103Pa；
(3)木块在水中所受浮力6N；
(4)若把木块压入水中，所需的压力4N。
8．（1）不正确；（2），3×108N
【解析】
解：(1) 从车陂南到万胜围的时间

2.1min>1min，新闻的说法不正确；
(2)该部件排开水的质量

该部件排开水的体积为

该部件所受的浮力

答：(1) 通过计算，判断新闻中 “只需1分钟”是不正确；
(2) 此时该部件排开水的体积为，所受的浮力为。
9．(1)4N；(2)0.4×103 kg/m3 ；(3)1200Pa
【解析】
(1)物块A的体积为

物块A受到的浮力为

(2)因为物体A漂浮，所以重力等于浮力，即物体A的重力为

物体A的质量为

物体A的密度为

(3)当物体A浸没时受到的浮力为

弹簧的拉力为

由图可知，此时弹簧伸长的长度是6cm，当容器中水的深度为20cm时，物块A有体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态，则弹簧的原长为

物体刚好浸没时水的深度为

水对容器底部压强的增加量为

答：(1)物块A受到的浮力为4N。
(2)物块A的密度为。
(3)往容器缓慢加水（水未溢出）至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量为1200Pa。
10．（1）6N；（2）12cm；（3）400Pa
【解析】
解：(1)因木块漂浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以，木块受到的浮力为
F浮=G=mg=60010-3kg10N/kg=6N
(2)由F浮=gV排可得，木块浸入水中体积
V排===6m3
则木块浸入水中的深度
h===0.12m=12cm
(3)用外力将木块向下压2cm时，木块多排开水的体积
V压排=S物h压=5m20.02m=1m3
水上升的高度
h升===0.02m
木块的下底面所处深度的增加量
h=h压+h升=0.02m+0.02m=0.04m
木块的下底面受到水的压强的增加量
p=gh=1.0kg/10N/kg0.04m=400Pa
答：(1)木块受到的浮力是6N；
(2)木块浸入水中的深度h是12cm；
(3)则木块的下底面受到水的压强增加了400Pa。
11．(1)7.5N；(2)950cm3；(3)2200Pa
【解析】
(1)由题意可知，正方体木块B边长为10cm，则正方体木块B的体积

正方体木块B的密度是0.75×103kg/m3，根据可知，正方体木块B的质量

根据可知，木块的重力

木块的重力是7.5N。
(2)在乙图的基础上继续向容器内缓慢注水（水未溢出），细绳对木块的拉力刚好达到最大值，即，木块的重力是7.5N，还受到了水的浮力，这时处于静止状态，平衡状态，可得

木块受到的浮力

根据阿基米德原理可知，木块排开水的体积

木块排开水的体积是950cm3。
(3)由题意可知，继续加入水后，木块排水变化为

那么木块增加的浸没深度为

则注入水的体积为

注入水的质量为

由上述可知，刚开始往容器A中缓慢注水，当水深20.5cm时，木块受到的重力大小等于其浮力大小，则排开水的体积

这些水和木块浸没的体积之和为

那么由上述可知，这些水的体积为

这些水的质量为

那么总共所加水的质量为

总共所加水的体积为

由上述可知，，那么当细绳上的拉力刚好达到最大值时，剪断细线，这时木块上浮，水面下降，当木块最后静止时，木块排开水的体积还是等于，木块排开水的体积和总共所加水的体积之和为

这时水的高度为

根据液体的压强公式可知，容器底部受到水的压强为

容器底部受到水的压强为2200Pa。
答：(1)木块的重力为7.5N；
(2)在乙图的基础上继续向容器内缓慢注水（水未溢出），细绳对木块的拉力刚好达到最大值时，木块排开水的体积为950cm3；
(3)当细绳上的拉力刚好达到最大值时，剪断细线，当木块最后静止时，容器底部受到水的压强为2200Pa。
12．（1）3N；（2）2.5N；（3）150Pa
【解析】
解：(1)小球此时受到的浮力
F浮＝G﹣F′＝10N﹣7N＝3N
(2)由F浮＝ρ水gV排可得，小球排开水的体积

因小球的体积浸在装有水的容器中所以，小球的体积
V＝V排＝×3×10-4m3＝7.5×10-4m3
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，所以小球完全浸没时受到的浮力
F浮′＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×10﹣4m3＝7.5N
则此时弹簧测力计的示数
F″＝G﹣F浮′＝10N﹣7.5N＝2.5N
(3)小球完全浸没时水面上升的高度

则小球完全浸没时水对容器底增加的压强

答：(1)求小球此时受到的浮力3N；
(2)求小球完全浸没时弹簧测力计的示数2.5N；
(3)求小球完全浸没时水对容器底增加的压强150Pa。
13．(1)3.6kg；(2)2400Pa；(3)400cm2
【解析】
(1)由图乙可知，工件未进入水中时，拉力等于重力，则可求工件质量为

(2)由图可知，B浸没时对应力F向下为16N，则此时B所受浮力为
F浮B=G-F2=36N-16N=20N
则B排开体积为

液面上升高度为

则水对容器底部压强为

(3)B浸没时，浸入水中高度为10cm，而水面上升了4cm，则B下降高度为
hB下=10cm-4cm=6cm
由图可知，当力F为0时，A相对容器下降高度为6.8cm，则A从刚接触到液面到力F为0过程中，相对容器下降高度为
hA下=6.8cm-6cm=0.8cm
此时A所受浮力为
F浮A=F2-F3=16N-0N=16N
则A排开体积为

液面上升高度为

则A浸入水中深度为

故A的底面积为

答：(1)工件AB的总质量为3.6kg；
(2)B浸没时水对容器底部的压强2400Pa；
(3)工件A的底面积为400cm2。
14．（1）5.35×105N；（2）53.5m3；（3）2×104Pa，2×104N
【解析】
解：(1)该飞机以最大起飞重量漂浮在水面上时，根据漂浮条件可得，水上飞机所受的浮力
F浮＝G＝mg＝53.5×103kg×10N/kg＝5.35×105N
(2)由F浮＝ρ液gV排可得，排开水的体积
V排＝＝53.5m3
(3)浸入水中深度为2m，盖板受到水的压强为
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa
盖板受到的压力为
F＝pS＝2×104Pa×1m2＝2×104N
答：(1)该飞机所受浮力是5.35×105N；
(2)排开水的体积是53.5m3；
(3)浸入水中深度为2m、面积为1m2的起落架盖板受到水的压强为2×104Pa；压力为2×104N。
15．(1)0.5N；(2)1.5N
【解析】
解：(1) 由乙、丙两图可得合金块排开水的质量
m排=81.0g-31.0g=50g=0.05kg
则排开水的重力
G排=m排g=0.05kg×10N/kg=0.5N
根据阿基米德原理可得合金块浸没在水中时受到的浮力
F浮=G排=0.5N
(2)合金块静止在杯底时受到自身重力、杯子对它的支持力、水对它的浮力作用，静止时合力为0，则有

答：(1)合金块浸没在水中时受到的浮力大小是0.5N；
(2)甲图中合金块受到杯底的支持力是1.5N。
16．(1)10N；(2)4N；(3)600Pa
【解析】
解：(1)据题意知，木块排开水的体积等于木块的体积，即
V排=V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=10-3m3
据阿基米德原理得，木块所受浮力的大小
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N
(2)正方体木块受到三个力：竖直向下的重力、竖直向上的浮力及竖直向下的拉力作用，处于静止状态，而木块的的重力
G=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×10-3m3×10N/kg=6N
则细线的拉力
F拉=F浮-G=10N-6N=4N
(3)剪断细线后，木块所受的浮力等于木块所受的重力，则此时排开水的体积

木块浸在水中的深度

所以静止时，木块一表面所受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
答：(1)木块所受的浮力大小为10N；
(2)细线的拉力大小为4N；
(3)细线剪断后，木块静止时，木块下表面所受到水的压强为600Pa。
17．(1) 1.2×10-4m3；(2)1000Pa；(3)50Pa
【解析】
解：(1)由于倒入一定水后受到的浮力为
0.8N