中考物理总复习专题14 浮力的四种计算方法（原卷版）

这是一份中考物理总复习专题14 浮力的四种计算方法（原卷版），共32页。
特别说明：典例是2023年的中考真题，即时检测是最新的全国各地的模拟题，好题冲关是2022年的期末考试题和2023年的模拟考试题和2023年的中考真题中经过多次筛选。知识点以挖空的形式设计，便于学生提前预习，考点通过方法总结，知识加工，便于学生理解和记忆，好题冲关分层设计，针对于不同的学生。
理解浮力产生的原因并掌握其计算方法；
理解实验室测物体浮力的方法，并掌握其相关的计算；
理解阿基米德原理，并掌握利用阿基米德原理求物体的浮力；
掌握利用力的平衡，求解物体的浮力的方法；
考点一 压力差法求浮力
原理法（压力差法）：
理解：F向上和F下表面指的是液体对物体下表面的压力，F向下和F上表面指的是液体对物体上表面产生的压力；
注意：当物体与容器底部紧密接触时，物体不收浮力作用，例如桥墩等；
【典例1】（2022·重庆·模拟考试）如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水，则下列说法中错误的是（ ）
A．A物体一定受浮力的作用B．B物体一定受浮力的作用
C．C物体一定不受浮力的作用D．D物体一定不受浮力的作用
【典例2】（2023·山东枣庄·统考二模）一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到的水的压力为5N，下表面受到水的压力为13N，这个圆柱体受到的水的浮力为（ ）
A．18 NB．5 NC．13 ND．8 N
【变式1】（2022下·安徽六安·八年级统考期末）如图所示，体积相同的两圆锥体浸入水中，则两圆锥体受到的水的压力差相比（ ）
A．底面朝下时受到的压力差较大B．底面朝上时受到的压力差较大
C．底面朝上和朝下时受到的压力差一样大D．底面朝上和朝下时受到的压力差大小无法比较
【变式2】（2022下·四川巴中·八年级校考阶段练习）如图所示，Q为一铜制零件，其上部为边长L=0.4m的立方体，下部为边长l=0.1m的立方体，Q的下表面与容器底面完全粘合，且水面正好与Q的上表面相平，则零件受到的浮力为（g取10N/kg）（ ）

A．0NB．200NC．600ND．800N
【变式3】（2023下·湖北武汉·八年级校联考期中）如图所示，有一个重力为G的长方体浸没在液体中，其受到的浮力为F浮，液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2，下列说法正确的是（ ）
A．长方体只有上下表面受到液体压力
B．F1和F2的大小关系是F1＞F2
C． F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮
D．若物体浸没于更深的位置，与图示位置相比，F1、F2大小均不变
考点二 称重法求物体的浮力
称重法（实验法）：
理解：G表示物体的重力，F拉表示物体浸在液体中，弹簧测力计的拉力或弹簧测力计上显示的示数
【典例3】（2023·陕西·统考中考真题）如图，用细线将一个质量为27g、体积为10cm3的铝块系在电子测力计的挂钩上，使铝块完全浸没在水中静止不动，此时，该铝块受到的浮力为 N，电子测力计的示数 N。若使铝块在水中继续下降，它所受的浮力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（g取10N/kg，细线重力忽略不计）

【变式1】（2023·湖南邵阳·统考二模）如图所示，先用力传感器（图甲）测出绳子对重物拉力为8N，即重物重为8N，然后将该重物浸没在某液体中并与容器底部接触（图乙），这时传感器的示数为4N，则该重物在该液体中受到的浮力不可能是（ ）

A．2NB．3NC．4ND．5N
【变式2】（多选）（2023·山东青岛·二模）实验小组进行“探究影响浮力大小的因素”实验，实验步骤及现象如图所示，分析实验步骤、测量结果可知（ ）

A．图乙中物体受到0.5N的浮力
B．图丙和图乙中，A排开液体的体积之比为1∶2
C．图丙中，将物体A继续向下运动，弹簧测力计示数继续减小
D．物体A的密度为4×103kg/m3
【变式3】（2023·广东东莞·统考二模）弹簧测力计通过细线吊着一个合金块，静止时弹簧测力计的示数如图甲所示，将合金块浸没在水中如图乙所示，则合金块的重力是 N，浸没在水中时受到浮力是 N。若剪断细线，合金块下沉，最终沉底时，合金块对容器底的压力是 N。

考点三 阿基米德原理求浮力
阿基米德原理法：
G排表示排开液体的重力，m排表示排开液体的质量，V排表示排开液体的体积（或表示物体浸入液体中的体积）
求浮力的万能公式组：在解题时，经常将两个方程相除求解，解题速度较快，可求F浮、G物、ρ物、ρ液、V排、V物（知三求一）；
【典例4】（2023·四川德阳·统考中考真题）小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量：

（1）乙图所示的实验中，物块受到的浮力大小为 N；
（2）分析乙图、丙图，说明浮力的大小与 有关；
（3）本实验数据可计算出盐水的密度为 kg/m3。（已知水的密度为1.0×103kg/m3）
【即时检测1】（2023·云南德宏·统考模拟预测）如图所示，图甲弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，物体受到的最大浮力是 N，则物体的体积是 cm3。
【即时检测2】（2023·湖南郴州·统考二模）如图甲所示，弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块刚好浸没在液体中时，其下表面受到液体压力为 N，未知液体的密度为 kg/m3。（g取10N/kg）

【及时检测3】（2023·广西钦州·校考模拟预测）在如图所示的甲图中，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。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力，则可知该石料的质量为 kg，石料的密度为 kg/m3。

【典例5】（2021·云南昆明·统考中考真题）一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态，如图所示。现用手轻轻向下推一下气球，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（ ）
A．加速向下运动B．匀速向下运动C．减速向下运动D．仍然处于静止状态
【即时检测1】（2023·河南平顶山·统考二模）如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（ ）

A．下潜过程中，受到海水的压强变大B．水平游动时，受到海水的压强变小
C．下潜过程中，需对背心进行充气D．对背心进行放气后，受到海水的浮力变大
【即时检测2】（2023·广东梅州·统考一模）如图所示，两个相同的烧杯中装有不同的液体，把同种材料制成的小球甲和乙分别放入后均处于沉底状态，两液体液面相平，已知甲、乙两小球排开液体的重力相等，则甲、乙所受浮力相比（ ）

A．甲所受浮力较大B．乙所受浮力较大
C．甲、乙所受浮力一样大D．两个小球均和容器底部接触，所以都不受浮力
考点四 平衡法求浮力的综合应用
此类题型主要根据物体静止时受到平衡力，建立平衡方程，进行求解，常与阿基米德原理结合一起考察。
【典例6】（2022·四川攀枝花·统考中考真题）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为，求：
（1）木块的密度；
（2）石块的密度。
【及时检测1】（2023·广西贺州·统考一模）在水平桌面上放有一个足够高的薄壁柱形容器，如图甲所示，其底面积为100cm2。一个重为2.5N，底面积为40cm2，高为10cm的柱形玻璃杯A漂浮于水面上，容器底有一个密度为2×103kg/m3的实心金属块B（与容器底部不密合），用一根细线将B与玻璃杯A的下表面相连，细线未拉直，缓慢向容器中注水，细线所受拉力随时间变化的图像如图乙所示，最后A、B两物体在水中静止（细线不可伸长且质量与体积忽略不计），求：
（1）注水前，玻璃杯A所受浮力；
（2）请通过计算分析说明，物体AB最终在容器中所处的状态；
（3）金属块B的重力；
（4）从t1时刻到t2时刻，水对容器底的压强变化量为200Pa，则t₁时刻细线所受拉力F是多大。

【即时检测2】（2023·江西吉安·统考模拟预测）我国在海洋深潜技术方面的研究已达世界领先水平，小明在观看了相关纪录片后，自制模拟深潜器模拟深潜器在海中的运动。如图所示。甲、乙物体由一条细线连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为0.2kg，体积为2.5×10-5m3，求：（ρ海水取1.03×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）在10000m深处，海水对深潜器的压强大小；
（2）乙物体所受浮力的大小；
（3）细线对乙物体拉力的大小。
【即时检测3】（2023·云南保山·统考二模）小红用传感器设计了如图甲所示的力学装置，竖直细杆B的下端通过力传感器固定在柱形容器的底部，它的上端与不吸水的实心正方体A固定（不计细杆B及连接处的质量和体积），现缓慢地向容器中加水，力传感器的示数大小F随水深h变化的图象如图乙所示（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
（1）正方体A所受重力大小；
（2）当容器内水的深度为13cm时，正方体A受到的浮力大小；
（3）当容器内水的深度为8cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当力传感器的示数大小变为0.5F时，水对容器底部的压强是多少？
一、单选题
1．2022年秋季学期开始，劳动课程正式成为中小学的一门独立课程。小聪周末洗菜时发现盆中有的菜浮在水面，有的沉底，关于这一现象，下列说法正确的是（ ）
A．浮在水面的受浮力，沉底的不受浮力B．浮在水面的不受浮力，沉底的受浮力
C．浮在水面与沉到盆底的菜都不受浮力D．浮在水面与沉到盆底的菜都受浮力
2．如图所示，将正方体A用细线悬挂浸没在水中，若细线对正方体的拉力为F1，其上表面受到的液体压力为F2，下表面受到的液体压力为F3，该正方体所受浮力为F浮，则下列说法正确的是（ ）

A．F浮＝F1B．F浮＝F3C．F浮＝F3﹣F2D．F浮＝F2+F3
3．将一重为100N的物体，放入一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了50N的水，则物体受到的浮力是（ ）
A．100NB．50NC．60ND．110N
4．“蛟龙号”潜水艇从海面下5000m下潜到7000m的过程中，说法正确的是（ ）
A．压强变小，浮力变小B．压强变大，浮力变大
C．压强变大，浮力不变D．压强变小，浮力不变
5．小杰同学在成都游玩“海底世界”时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（ ）

A．浮力不变，压强不变B．浮力变小，压强变小
C．浮力变大，压强变小D．浮力变大，压强变大
6．如图所示，小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块会平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响（ ）

A．液体的密度B．物体的形状
C．物体排开液体的体积D．物体浸入液体的深度
7．“奋斗者”号深潜器，创造了中国载人深潜新记录10909米。如图所示是小华制作的一个深潜器模型，已知该模型重力为G，将它浸没于水中静止，弹簧测力计示数为F。则下列说法正确的是（ ）

A．拉力F与重力G是一对平衡力B．模型所受浮力大小
C．模型从图示位置下移，浮力变大D．将模型逐渐提离水面，拉力不变
8．把重为7N，体积为600cm3的物体投入水中，当物体静止时，下列说法正确的是（ ）
A．物体漂浮，F浮＝6NB．物体悬浮，F浮＝6N
C．物体沉在水底，F浮＝6ND．物体沉在水底，F浮＝7N
9．三个完全相同的容器内，分别装满酒精、水和盐水后（），将、、三个不同的小球放入容器中，小球静止后位置如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．三个容器底部受到的液体压力关系是
B．三个小球的密度关系是
C．若将小球放入丙杯中，小球受到的浮力会增大
D．若将小球放入甲杯中，小球排开液体的质量小于小球的质量
10．如图所示，浸没在液体中的物体上、下表面受到液体的压力分别为F1、F2，则物体受到的浮力大小等于（ ）

A．F1B．F2
C．F1－F2D．F2－F1
11．如图，质量为300g的圆柱体竖直漂浮在水面上。用手对圆柱体的上表面施加竖直向下的力使圆柱体刚好浸没水中，则施加的力最接近于（ ）

A．B．C．D．
二、填空题
12．2017年5月23日，总质量约为的“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟进行下潜试验，在下潜过程中它受到海水的压强将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；潜水器是靠改变 来实现上浮和下潜的；当它悬浮在深海某处时，受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）自身重力。
13．一艘轮船从海洋驶入江河，该轮船受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；潜水艇是通过改变自身的 来实现浮沉的。
14．一艘排水量为1万吨的货轮在海上航行，满载时受到的浮力是 N；它由海上驶入长江后，船体浸入水中的体积 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；货轮继续经过葛洲坝和三峡大坝船闸，船闸是根据 原理建造的。（g取10N/kg）
15．某潜艇在高密度海水区域内沿水平方向潜航进行军事演练（如图所示）。潜航时，不慎全部驶入低密度海水区域，导致浮力 （选填“增大”、“减小”或“不变”），使潜艇加速下沉。已知该地的海水密度为1.02×103kg/m3，当仪表显示海水压强为5.1×106Pa时，潜艇距离海面的竖直距离约为 m，此时达到潜艇承受的极限，官兵紧急对舱内的水箱进行 （选填“注水”或“排水”），潜艇最终转危为安。（g取10N/kg）

16．小华利用吸管、铁丝、石蜡等物品自制了一支密度计，将自制密度计放到水中的情景如图甲所示，测得浸入的长度为H，放到另一液体中的情景如图乙所示，浸入的长度为h，用ρ水、ρ液分别表示水和液体的密度，甲、乙两图中密度计所受浮力大小F甲 F乙 （选填“>”、“