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      题型猜压04 力学(浮力)压轴选择题(武汉专用)-2025年中考物理冲刺抢押秘籍(原卷版+解析版)

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      题型猜压04 力学(浮力)压轴选择题(武汉专用)-2025年中考物理冲刺抢押秘籍(原卷版+解析版)

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      这是一份题型猜压04 力学(浮力)压轴选择题(武汉专用)-2025年中考物理冲刺抢押秘籍(原卷版+解析版),文件包含题型猜压04力学浮力压轴选择题武汉专用原卷版docx、题型猜压04力学浮力压轴选择题武汉专用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共41页, 欢迎下载使用。

      浮力是武汉中考物理选择题的力学部分压轴题,近年浮力考查稳定,重点应放在物体浮沉条件、阿基米德原理应用、密度与浮力结合、实际应用如轮船、潜水艇、密度计等。同时注意与压强、力学的综合题,比如浮力与液体压强的比较,或者浮力在连通器中的应用。需要注意浮力相关公式,‌阿基米德原理计算。‌
      重点考查公式 F浮=ρ液gV排的灵活运用,可能结合物体浸没时的体积变化或液体密度变化设计计算题。2025年浮力的热点方向,可能结合新能源场景(如潜水器深海探测)考查浮力与压强的动态变化。与化学知识结合(如溶液密度变化对浮力的影响)。
      题型一 探究浮力大小的影响因素题
      1.(2025•武汉东西湖区模拟)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景,实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N,若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )
      A.物体A的密度为3.2×103kg/m3
      B.实验乙中,物体A受到的拉力为1.0N
      C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
      D.实验丁中,容器底部受到物体A的压力等于0.3N
      【答案】D
      【解析】A、比较甲和丙两图可知,物体A受到的浮力:F浮=G﹣F拉=4N﹣2.8N=1.2N,
      物体A的体积:V=V排=F浮ρ盐水g=1.2N1.2×103kg/m3×10N/kg=10﹣4m3
      物体A的密度:ρ=GgV=4N10N/kg×10−4m3=4×103kg/cm3,故A错误。
      B、在实验乙中,物体受到的浮力F浮′=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3=1N,
      物体A受到的拉力F拉=G﹣F浮′=4N﹣1N=3N,故B错误。
      C、实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小:3N﹣2.8N=0.2N,故C错误。
      D、实验丁中容器底部受到物体A的压力:F压=G﹣F浮﹣F拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,故D正确。
      故选:D。
      2.(2024•武汉模拟)如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。甲、乙和丙中,弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.0N和1.8N。下列说法中正确的是( )
      A.对比甲、乙、丙三图,可以探究物体所受浮力与物体浸入液体的体积的关系
      B.实验所用圆柱体的体积是200cm3
      C.盐水的密度是1.1g/cm3
      D.乙、丙两图中,剪断细线,金属圆柱体沉底,烧杯对桌面的压力的增大值之比为10:9
      【答案】D
      【解析】A、对比甲、乙、丙三图,乙、丙两图知,液体密度不相同,而物体排开液体的体积相等,所以,不可以探究物体所受浮力与物体浸入液体的体积的关系,故A错误;
      B、根据图甲、乙数据可知物体全部浸没在水中所受浮力F浮水=G﹣F3=3.0N﹣2.0N=1N,
      根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知物体排开水的体积V排=F浮水ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣4m3=100cm3,圆柱体的体积等于物体排开液体的体积,即圆柱体的体积V=100cm3,故B错误;
      C、根据甲、丙图数据可知,物体浸没在盐水中所受的浮力:F浮盐水=G﹣F2=3.0N﹣1.8N=1.2N;
      根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可得物体体积为:V物=F浮gρ水,实验中排开液体的体积都等于物体的体积,故有:F浮盐水gρ盐水=F浮水gρ水;则盐水的密度为:ρ盐水=F浮盐水F浮水×ρ水=1.2N1N×1×103kg/m3=1.2×103kg/m3,故C错误;
      D、乙、丙两图中,剪断细线,金属圆柱体沉底,乙烧杯对桌面的压力的增大值为2.0N,丙烧杯对桌面的压力的增大值为1.8N,则烧杯对桌面的压力的增大值之比为2.0N:1.8N=10:9,故D正确。
      3.(2025•武汉武昌区模拟)探究完浮力的大小跟哪些因素有关,小枫用如图所示的实验装置做了一个课外实验。
      他将溢水杯放在电子秤上,向底面积为100cm2的溢水杯中加水(水没有到达溢水口),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据。然后他将小球缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时,记录下第二次实验数据。最后他剪断系在物体上的细线,将小球缓慢沉入到水底后,记录下第三次的实验数据。关于小枫的课外实验,下列说法正确的是( )
      A.小球浸没时所受到的浮力为0.8N
      B.小球的密度为2.4×103kg/m3
      C.第三次实验电子秤的示数为600g
      D.第三次实验水对溢水杯杯底的压强比第一次增大了20Pa
      【答案】D
      【解析】A、小球浸没时,测力计B增大示数为0.82N﹣0.02N=0.8N,第二次实验时,溢出液体的重力为0.42N﹣0.02N=0.4N,而浮力为2.00N﹣1.40N=0.6N,说明溢水杯中原来缺少0.6N﹣0.4N=0.2N水没有注满;即排开液体的重力为0.8N+0.2N=1N,根据阿基米德原理知,所受到的浮力为1N,A错误;
      B、小球的重力G=2N,根据G=mg=ρVg,则2N=ρVg,
      浸没时的浮力为1N,根据阿基米德原理知:1N=ρ水V排g,由于浸没V排=V;
      解得ρ=2ρ水=2×103kg/m3;故B错误;
      C、第三次实验小球沉底;溢出水的重力为0.8N,则减少水的质量m=Gg=0.8N10N/kg=0.08kg=80g;小球的质量m球=Gg=2N10N/kg=0.2kg=200g;
      电子秤的示数为m'=m1+m球﹣m=500g+200g﹣80g=620g,故C错误;
      D、第三次实验与第2次液面高度相同;从不满到满增大0.2N,柱形杯子,液体的压力等于重力,压力增大0.2N,与水对溢水杯杯底的压强比第一次增大了p=ΔFS=0.2N100×10−4m2=20Pa,D正确。故选:D。
      4.(2023•武汉模拟)如图甲是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。实验甲、乙和丙中,弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.4N和1.0N,实验丁中盐水的密度为1.1×103kg/m3。下列说法中错误的是( )
      A.对比乙、丙两图,可以探究物体所受浮力是否与排开液体的体积的关系
      B.实验所用圆柱体的体积是200cm3
      C.圆柱体的密度是3g/cm3
      D.图丁中弹簧测力计的示数是0.8N
      【答案】C
      【解析】A、要验证浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系,应控制液体密度相同,物体排开液体的体积不相等,应该选择乙、丙两图,故A正确;
      B、根据图丙数据可知物体全部浸没在水中所受浮力F浮水=G﹣F3=3N﹣1N=2N,
      根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知物体排开水的体积V排=F浮水ρ水g=2N1×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3=200cm3,圆柱体的体积等于物体排开液体的体积,即圆柱体的体积V=200cm3,故B正确;
      C、圆柱体的质量为:m=Gg=F甲g=3N10N/kg=0.3kg;
      圆柱体的密度为:ρ=mV=0.3kg2×10−4m3=1.5×103kg/m3=1.5g/cm3,故C错误;
      D、根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知物体浸没在盐水中受到的浮力为:F浮盐水=ρ盐水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2.2N,
      由F浮=G﹣F示得出此时弹簧测力计的示数为F示=G﹣F浮盐水=3N﹣2.2N=0.8N,故D正确。故选:C。
      5.(2023•武汉模拟)如图是小江在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验①②和③中,弹簧测力计的示数分别为2.2N、1.4N和1.5N,下列说法正确的是( )
      A.实验中酒精的密度是0.875g/cm3
      B.物体A的密度为2.2×103kg/m3
      C.实验②中物体A上下表面受到水施加的压力差为1.4N
      D.实验③物体A全部没入酒精中后烧杯底部所受的压力增大了1.5N
      【答案】A
      【解析】AB、实验①、②中,弹簧测力计的示数分别为2.2N、1.4N,
      物体在水中受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=2.2N﹣1.4N=0.8N;
      根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知物体的体积为:V=V排=F浮ρ水g=0.8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10﹣5m3,
      根据G=mg知物体A的质量为:m=Gg=2.2N10N/kg=0.22kg,
      物体A的密度为:ρ=mV=0.22kg8×10−5m3=2.75×103kg/m3,故B错误;
      物体在酒精中受到的浮力为:F浮′=G﹣F拉′=2.2N﹣1.5=0.7N;
      由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知酒精的密度为:
      ρ酒精=F浮′gV排=0.7N10N/kg×8×10−5m3=0.875×103kg/m3=0.875g/cm3,故A正确;
      C、浮力产生的原因为上下表面受到水施加的压力差,由A知实验②中物体A受到的浮力为0.8N,所以实验②中物体A上下表面受到水施加的压力差为0.8N,故C错误;
      D、由A知实验③物体A全部没入酒精中受到的浮力为0.7N,即水给物体A一向上的浮力,根据力的作用是相互的可知,物体也会给水一向下的压力,所以烧杯中的酒精对烧杯底部增大的压力ΔF=F浮′=G﹣F拉′=0.7N,故D错误。故选:A。
      题型二 浮力的沉浮应用题
      6.(2025•武汉江岸区模拟)测量液体密度的仪器叫做密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(如图甲)。图乙和图丙是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中。若密度计在图乙和图丙中浸入液体的体积之比为5:2,下列说法正确的是( )
      A.密度计在图乙和图丙中所受浮力之比为5:2
      B.该密度计在液体中处于悬浮状态
      C.图乙和图丙中液体密度之比为5:2
      D.若图乙中液体为水,则图丙中的液体密度为2.5×103kg/m3
      【答案】D
      【解析】AB、同一密度计测量不同液体的密度时,都处于漂浮状态,密度计受到的浮力始终等于自身的重力,所以密度计在图乙和图丙中所受浮力相等,即浮力之比为1:1,故AB错误;
      CD、密度计在图乙和图丙中所受浮力相等,由F浮=ρ液gV排可知液体的密度和排开液体的体积成反比,已知密度计在图乙和图丙中浸入液体的体积之比为5:2,所以图乙和图丙中液体密度之比为2:5,故C错误;
      若图乙中液体为水,则图丙中的液体密度为:ρ液=52ρ水=52×1.0×103kg/m3=2.5×103kg/m3,故D正确。
      故选:D。
      7.(新情境)青花瓷是中国瓷器的主流品种之一,如图甲所示,色白花青跃然于杯,小明想测量这个厚壁(厚度不可忽略)敞口青花瓷杯的密度,他用电子秤测量出此杯的质量为150g,在底面积为100cm2的薄壁圆柱形水槽内注入适量水,此时水深为14.5cm,如图乙所示,再将青花瓷杯放入水槽内,静止时漂浮于水面上;用细棒缓慢向下压杯,当杯口与水面相平时,水深17cm,且水始终未溢出;再向下压青花瓷杯,瓷杯沉底,此时水深15cm。关于此过程,下列说法错误的是( )
      A.容器内水的质量为1450g
      B.青花瓷漂浮在水面上,水深为16cm
      C.青花瓷杯的密度约为0.6g/cm3
      D.在向下压杯子直到杯子沉底的过程中,水对圆柱形水槽底的压强不是一直增大
      【答案】C
      【解析】A、水的体积为V水=Sh1=100cm2×14.5cm=1450cm3,
      水的质量为:m水=ρ水V水=1g/cm3×1450cm3=1450g,故A正确;
      B、将青花瓷杯放入水槽内,静止时漂浮于水面上,此时青花瓷杯受到的浮力等于自身重力,
      即F浮=G=mg=150×10﹣3kg×10N/kg=1.5N,
      青花瓷杯漂浮时浸入水中的体积:V排=F浮ρ水g=1.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.5×10﹣4m3=150cm3;
      放入杯子后增加的水的深度为:Δh=V排S=150cm3100cm2=1.5cm,
      青花瓷漂浮在水面上时水的深度为:h2=h1+Δh=14.5cm+1.5cm=16cm,故B正确;
      C、瓷杯的体积等于瓷杯沉底时排开水的体积,即V=V排″=S(h3﹣h0)=100cm2×(15cm﹣14.5cm)=50cm3,青花瓷杯的密度:ρ=mV=150g50cm3=3g/cm3,故C错误;
      D、在向下压杯子直到杯子沉底的过程中,排开水的体积先变大后变小,液面的高度先变大后变小,由p=ρ水gh知水对圆柱形水槽底的压强先变大后变小,水对圆柱形水槽底的压强不是一直增大,故D正确。
      故选:C。
      8.(创新题)如图1所示的“新光华”号半潜船是国内最大、全球第二大半潜船,其最大下潜深度为30m,满载排水量为10万吨。如图2甲、乙、丙所示是“新光华”号某次工作的示意图,图2甲所示水舱空舱时,船漂浮在水面上,图2乙水舱注入一定质量的海水,船甲板刚好与水面相平,图2丙甲板上方装载货物后,排出舱中部分海水,使甲板刚好浮出水面。已知海水密度约为ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,下列关于上述工作过程的说法正确的是( )
      A.图2乙水舱中水质量等于图丙中货物质量
      B.图2甲、乙、丙三种状态,“新光华”号所受的浮力相等
      C.满载时,“新光华”号所受浮力为1×105N
      D.最大下潜时,“新光华”号底部受到海水的压强为3×105Pa
      【答案】D
      【解析】AB、由图可知,甲、乙、丙三种状态下半潜船排开水的体积不同,液体的密度一定,由F浮=ρ液gV排可知新光华”号在如图甲、乙、丙三种状态时所受的浮力不同,故B错误;而乙、丙都是漂浮,浮力等于重力,乙、丙的浮力不等,则总重力不等,故乙水舱中水质量不等于图丙中货物质量,故B错误;
      C、根据阿基米德原理可得,满载时,“新光华”号所受浮力约为
      F浮=G排=m排g=10×104×103kg×10N/kg=1×109N,故C错误;
      D、“新光华”号半潜船处在最大下潜时,船底所受海水的压强约为p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa,故D正确。
      故选:D。
      题型三 利用阿基米德原理进行计算题
      9.(2025•武汉江岸区模拟)如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000Pa;如图乙所示,用细线拴一铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了90Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了450Pa。容器的底面积为100cm2,整个过程中液体均未溢出。下列说法正确的是( )(ρ铝=2.7×103kg/m3)
      A.铝块浸没在液体中时所受浮力是0.9N
      B.铝块的体积是100cm3
      C.铝块沉底时对容器底部的压力是4.5N
      D.液体的密度是0.9g/cm3
      【答案】D
      【解析】A、将铝块的一半浸在液体中,导致液面上升,对桌面的压力变大,压强变大,因此容器对桌面的压强增加了90Pa,铝块此时受到的浮力等于容器对桌面的压力的增加量,可求铝块此时受到的浮力为F浮=ΔF1=Δp1S=90Pa×100×10﹣4m2=0.9N,
      当物体全部浸没在液体中时,受到的浮力为此时的2倍,则浮力为1.8N,故A错误;
      B、铝块沉到容器底部,容器对桌面的压力增加,压强增加,则放入铝块后对桌面压强的增加量为Δp=Δp1+Δp2=90Pa+450Pa=540Pa,
      放入铝块后对桌面压力的增加量为ΔF2=ΔpS=540Pa×100×10﹣4m2=5.4N,
      容器对桌面压力的增加是由于放入铝块,因此铝块的重力为G铝=ΔF2=5.4N,
      由G=mg可得,铝球的质量:m铝=G铝g=5.4N10N/kg=0.54kg=540g,
      由ρ=mV可得,铝球的体积:V铝=m铝ρ铝=540g2.7g/cm3=200cm3,故B错误;
      C、铝块沉底时对容器底部的压力等于铝块的重力与浮力之差,则为F压=G铝﹣F浮′=5.4N﹣1.8N=3.6N,故C错误;
      D、因为物体完全浸没后受到的浮力为1.8N,则根据F浮=ρgV排可求,液体的密度为ρ液=F浮′gV排=F浮′gV铝=1.8N10N/kg×200×10−6m3=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3,故D正确。故选:D。
      10.(2025•武汉模拟)水平桌面上有一质量为100g、底面积为100cm2的圆柱形平底溢水杯(不计厚度),杯底到溢水口的距离为10cm。将质量为810g圆柱形金属块用细线(不吸水且体积不计)挂在弹簧测力计下,缓慢放入水中,如图所示,当金属块浸没水中静止(金属块未接触溢水杯)时,弹簧测力计示数为5.1N。从金属块下表面刚接触水面到浸没的过程中,溢水杯对水平桌面的压强增大了200Pa,下列选项正确的是( )
      A.小桶收集到溢出水的重力为3N
      B.溢水杯中原有水的质量为1kg
      C.金属块的密度为2.7×103g/cm3
      D.剪断细线,金属块最终静止后溢水杯对水平桌面的压强为1610Pa
      【答案】D
      【解析】A、金属浸没后受到的浮力为:F浮=G金﹣F=mg﹣F=0.81kg×10N/kg﹣5.1N=3N,
      此时排开水的体积为:V金=V排=F浮ρ水g=3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10﹣4m3=300cm3,
      放入金属块后水面上升的高度为:Δh=Δpρ水g=200Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.02m=2cm,
      则溢出水的体积为:V溢=V排﹣SΔh=300cm3﹣100cm2×2cm=100cm3,
      所以小桶收集到溢出水的重力为:G溢=m溢g=ρ水V溢g=1.0×103kg/m3×100×10﹣6m3×10N/kg=1N,故A错误;
      B、杯内原来水的深度为:h1=h2﹣Δh=10cm﹣2cm=8cm,则原有水的体积为:V1=Sh1=100cm2×8cm=800cm3,所以原有水的质量为:m1=ρ水V1=1.0×103kg/m3×800×10﹣6m3=0.8kg,故B错误;
      C、金属块的密度:ρ金=mV金=0.81kg3×10−4m2=2.7×103kg/m3=2.7g/cm3,故C错误;
      D、溢水杯中剩余水的重力:G剩水=m1g﹣G溢=0.8kg×10N/kg﹣1N=7N,
      剪断细线,金属块最终静止后溢水杯对水平桌面的压力为:
      F=G杯+G剩水+G金=0.1kg×10N/kg+7N+0.81kg×10N/kg=16.1N,
      溢水杯对水平桌面的压强:p=FS=16.1N100×10−4m2=1610Pa,故D正确。故选:D。
      11.(2025•新泰市模拟)如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯底缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,(g取10N/kg,忽略水面的变化)下列说法中( )
      ①圆柱体受到的重力是10N
      ②圆柱体受到的最大浮力是6N
      ③圆柱体刚要露出水面时,圆柱体下表面受到水的压强为300Pa
      ④圆柱体的密度是1.5g/cm3
      A.只有①③正确B.只有①④正确
      C.只有②③正确D.只有②④正确
      【答案】A
      【解析】①由图乙可知,当h>5cm时,弹簧测力计的示数为10N不变,此时圆柱体位于空中,由二力平衡条件可知,圆柱体的重力G=F=10N,故①正确;
      ②.由图乙可知,当h<2cm时,圆柱体完全浸没在水中,弹簧测力计的示数为F′=6N不变,此时圆柱体受到的浮力最大且不变,则圆柱体受到的最大浮力F浮=G﹣F′=10N﹣6N=4N,故②错误;
      ③忽略水面的变化,由图乙可知,圆柱体从h1=2cm开始露出水面到h2=5cm完全离开水面,则圆柱体的高为h=h2﹣h1=5cm﹣2cm=3cm,则圆柱体刚要露出水面时圆柱体下表面受到水的压强为:p=ρ水gh=1.0×103m3×10N/kg×0.03m=300Pa,故③正确;
      ④因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=ρ液gV排可得,圆柱体的体积V=V排=F浮ρ水g=4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10﹣4m3,
      由G=mg可得,圆柱体的质量m=Gg=10N10N/kg=1kg,
      则圆柱体密度ρ=mV=1kg4×10−4m3=2.5×103kg/m3=2.5g/cm3,故④错误。故选:A。
      12.(2024•武汉江岸区模拟)底面积为100cm2的烧杯中装有适量水。当金属块浸没在水中静止时,如图甲所示,弹簧测力计的示数F1=3.4N,水对杯底的压强为p1;当金属块总体积的14露出水面静止时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为F2,水对杯底的压强为p2;若p1、p2之差为50Pa,g取10N/kg,则( )
      A.金属块的体积V是2×10﹣3m3 B.弹簧测力计的示数F2是5.4N
      C.金属块的密度是2.7×103kg/m3 D.金属块受到的重力是6.8N
      【答案】C
      【解析】A、由p=ρgh可知,水面降低的高度:Δh=Δpρ水g=50Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10﹣3m,
      金属块14体积排开水的体积:ΔV水=SΔh=100×10﹣4m2×5×10﹣3m=5×10﹣5m3,
      因为ΔV水=14V金,所以V金=4×5×10﹣5m3=2×10﹣4m3,故A错误;
      D、甲图金属块完全浸没在水中,受到的浮力F浮=ρ水gV金=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N,
      根据称重法F浮=G﹣F示可知,金属块的重力:G=F浮+F1=2N+3.4N=5.4N,故D错误;
      B、图乙中金属块浸入水中的体积V排=(1−14)V金=34V金,
      根据F浮=ρ水gV排可知,乙图中受到的浮力为:F浮′=34F浮=34×2N=1.5N,
      根据称重法F浮=G﹣F示可知,乙图中弹簧测力计示数为:F2=G﹣F浮′=5.4N﹣1.5N=3.9N,B错误;
      C、由G=mg可知,金属块的质量:m=Gg=5.4N 10N/kg=0.54kg,
      金属块的密度为:ρ=mV=0.54kg2×10−4m3=2.7×103kg/m3,故C正确;故选:C。
      13.(2024•武汉模拟)水平桌面上有一质量为100g,底面积为50cm2的圆柱形平底溢水杯(不计厚度),杯底到溢水口的距离为10cm,内盛460g的水。将质量为240g圆柱形金属块挂在弹簧测力计下,缓慢浸入水中,如图所示,当金属块浸没水中静止(金属块未接触溢水杯)时,弹簧测力计示数为1.8N。下列说法正确的是( )
      A.小桶收集到溢出水的重力为0.6N
      B.金属块的密度为6×103kg/m3
      C.当杯口不再有水溢出时,溢水杯对水平桌面的压强为1200Pa
      D.从金属块下表面刚接触水面到浸没的过程中,溢水杯对水平桌面的压力增大了0.2N
      【答案】C
      【解析】已知溢水杯中装有水的质量m水=460g,则这些水的体积V水=m水ρ水=460g1g/cm3=460cm3,
      原来溢水杯中水的深度h=V水S=460cm350cm2=9.2cm,已知杯底到溢水口的距离为10cm,说明溢水杯中水是未装满的,原来水的重力G水=m水g=0.46kg×10N/kg=4.6N,
      金属块的质量m金=240g=0.24kg,则金属块的重力G金=m金g=0.24kg×10N/kg=2.4N;
      溢水杯的质量m杯=100g=0.1kg,则溢水杯的重力G杯=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
      A、由称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力:F浮=G金﹣F示=2.4N﹣1.8N=0.6N;
      根据阿基米德原理可得G排水=F浮=0.6N,因为原来溢水杯中没有装满水,所以金属块浸没在水中时水面先升高到溢水口,再有水溢出,所以小桶收集到溢出水的重力G溢水<G排水=0.6N,故A错误;
      B、金属块浸没在水中,则金属块的体积等于排开水的体积,
      则V金=V排=F浮ρ水g=0.6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10﹣5m3=60cm3,
      金属块的密度:ρ金=mV金=0.24kg6×10−5m3=4×103kg/m3,故B错误;
      C、溢水杯的容积(最多能装入液体的体积)V容=SH=50cm2×10cm=500cm3,
      当金属块完全浸没时,水不再溢出,此时V容=V排+V剩水,
      则V剩水=V容﹣V排=500cm3﹣60cm3=440cm3,
      剩余水的重力G剩水=ρ水V剩水g=1.0×103kg/m3×440×10﹣6m2×10N/kg=4.4N,
      当金属块完全浸没时,水不再溢出,此时溢水杯对桌面的压力:
      F=G杯+G剩水+G金﹣F拉=G杯+G剩水+F浮=1N+4.4N+0.6N=6N,
      溢水杯对水平桌面的压强:p=FS=6N50×10−4m2=1200Pa,故C正确;
      D、金属块下表面刚接触水面到浸没的过程中,溢水杯对水平桌面的压力增大量:
      ΔF=F﹣F′=G杯+G剩水+F浮﹣(G杯+G水)=G剩水+F浮﹣G水=4.4N+0.6N﹣4.6N=0.4N,故D错误。
      故选:C。
      题型四 浮力、压强相结合的综合题
      14.(2024•武汉江岸区一模)如图所示,水平桌面上有一质量为100g、底面积为50cm2的圆柱形平底溢水杯(不计厚度),杯底到溢水口的高度为10cm。现将密度为3×103kg/m3的圆柱体金属块挂在弹簧测力计下,示数为F;当金属块浸没于水中(金属块未接触溢水杯)静止时,弹簧测力计的示数变化了1N,小桶收集到溢出水的体积为40cm3。下列说法正确的是( )
      A.金属块受到的最大浮力为0.4N
      B.金属块的重力为2N
      C.当金属块浸没于水中静止时,溢水杯对水平桌面的压强为1280Pa
      D.剪断细线,当金属块沉底时,溢水杯对水平桌面的压强为1600Pa
      【答案】D
      【解析】A、物体浸没时浮力最大,F浮=1N,故A错误;
      B、物体浸没时,物体的体积V=V排=F浮ρ水g=1N1×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣4 m3,
      物体的质量m=ρV=3×103kg/m3×1×10﹣4 m3=0.3kg,
      物体的重力G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故B错误;
      C、圆柱形容器中水的体积V=50cm2×10cm﹣1×10﹣4 m3=400cm3,
      圆柱形容器中水的质量m=ρV=1×103kg/m3×400×10﹣6m3=0.4kg
      圆柱形容器中水的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,
      圆柱形容器的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
      溢水杯对水平桌面的压强p=FS=1N+4N+1N50×10−4m2=1200Pa,故C错误;
      D、剪断细线,当金属块沉底时,溢水杯对水平桌面的压强p=FS=1N+4N+3N50×10−4m2=1600Pa,故D正确。
      故选:D。
      15.(2025•武汉模拟)如图,有一个圆柱形容器放在水平桌面上,它的质量为5kg、底面积为200cm2、高度为15cm,里面装有质量为2.6kg的水。用一个轻杆(质量和体积均不计)悬挂一个底面积为100cm2,密度为0.8g/cm3的圆柱体,以1cm/s的速度匀速下移,从圆柱体底面与水面接触开始计时,t=6s时圆柱体完全浸没,下列说法中正确的是( )
      A.t=1s时,水对容器底部的压强是1500Pa
      B.t=3s时,圆柱体所受浮力为5N
      C.t=0s和t=6s时,容器对桌面的压力变化了2N
      D.圆柱体的重力是4.8N
      【答案】B
      【解析】A、容器内原有水的高度:h0=mρ水S=2600g1g/cm3×200cm2=13cm,
      t=1s时,物体向下移动1cm,水面上升的高度为Δh=100cm2×1cm200cm2−100cm2=1cm,
      水对容器底部的压强是:p=ρ水g(h0+Δh)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(13cm+1cm)=1400Pa,故A错误;
      B、t=3s时,物体向下移动3cm,水面上升的高度为Δh′=100cm2×3cm200cm2−100cm2=3cm,
      容器高度为15cm,13cm+3cm=16cm>15cm,此时将有水溢出,水深只有15cm,水面实际上升了2cm,则物体浸入的深度为h=h′+Δh=2cm+3cm=5cm=0.05m,
      圆柱体所受浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣4m2×0.05m=5N,故B正确;
      C、由AB分析知物体下移1cm,液面升高1cm,物体下移2cm,液面升高2cm,物体浸入的深度为2cm+2cm=4cm=0.04m,此后将有水溢出,
      t=6s时圆柱体完全浸没,则物块的高h物=6cm+2cm=8cm=0.08m,
      圆柱体的体积:V物=S物h物=100cm2×8cm=800cm3=8×10﹣4m3,
      溢出水的重力:G溢出=ρ水gV′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.08m﹣0.04m)×100×10﹣4m2=4N,
      圆柱体的重力:G物=ρgV物=0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=6.4N,故D错误;
      且圆柱体浸没时所受浮力为:F浮浸没=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N,
      t=0s时容器对桌面的压力:F1=G容器+G液﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
      t=6s时容器对桌面的压力:F2=G容器+G液剩+F浮浸没=G容器+G液﹣G溢出+F浮浸没﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
      ②式﹣①式可得,容器对桌面的压力变化量:ΔF=F浮浸没﹣G溢出=8N﹣4N=4N,故C错误。
      故选:B。
      16.如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中( )
      ①物块B受到的浮力是4N
      ②物块B的密度是0.4×103kg/m3
      ③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
      ④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
      A.只有②④正确B.只有①②正确
      C.只有③④正确D.只有①③正确
      【答案】A
      【解析】①正方体物块B的体积:V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
      因为物块B浸没在水中,则排开水的体积:V排=V=1×10﹣3m3,
      所以,物块B受到的浮力:
      F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,故①错误;
      ②因物块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、绳子的拉力作用而处于平衡状态,
      所以,由物块受到的合力为零可得:F浮=G+F拉,
      则物块B的重力:G=F浮﹣F拉=10N﹣6N=4N,
      由G=mg可得,物块B的质量:m=Gg=4N10N/kg=0.4kg,
      则物块B的密度:ρ=0.4kg1×10−3m3=0.4×103kg/m3,故②正确;
      ③因为ρ<ρ水可知,剪断绳子,待物块静止后处于漂浮状态,
      此时物块受到的浮力:F浮′=G=4N,故③错误;
      ④物块漂浮时受到的浮力F浮′=4N,
      由F浮=ρ水gV排可得物块漂浮时排开水的体积:V′排=F′浮ρ水g=4N1×103kg/m3×10N/kg=4×10﹣4m3;
      由ΔV排=SΔh可得水面下降的深度为:Δh=ΔV排S=1×10−3m3−4×10−4m3200×10−4m2=0.03m;
      则容器底受到水的压强减小量:Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa,故④正确;
      综上可知,只有①正确。故选:A。
      题型五 浮力的图像问题
      17.(2024•武汉江汉区模拟)水平桌面上有一质量为100g,底面积为50cm2的圆柱形容器(不计厚度),容器高20cm,内盛750g的水。将一质量为180g的不吸水的长方体挂在弹簧测力计下,如图甲所示。使长方体缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F随长方体下降高度h的关系如图乙所示。长方体刚浸没时,下列说法不正确的是( )
      A.长方体受到的浮力为0.5N
      B.长方体下表面受到水的压强为500Pa
      C.水对容器底的压强为1.5×103Pa
      D.容器对水平桌面的压强为1.8×103Pa
      【答案】C
      【解析】A、由图乙可知,长方体的重力G=1.68N,长方体浸没在水中时弹簧测力计是示数为1.3N,
      根据称重法可知,长方体浸没时受到的浮力F浮=G﹣F示=1.8N﹣1.3N=0.5N,故A正确;
      B、根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,长方体排开水的体积V排=F浮ρ水g=0.5N1×103kg/m3×10N/kg=5×10﹣5m3,
      由V=Sh可知,长方体浸没水中后,容器中的液面上升的高度:Δh=V排S=5×10−5m350×10−4m2=0.01m,
      由图乙可知,长方体下降的高度为4cm=0.04m,所以长方体的高度h=0.04m+0.01m=0.05m,
      则长方体刚浸没时,长方体下表面受到水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05=500Pa,故B正确;
      C、由ρ=mV可知,容器中水的体积V=mρ水=750g1g/cm3=750cm3,
      由V=Sh可知,长方体浸入水中之前,容器内水的深度h1=VS=750cm350cm2=15cm,
      长方体浸没后,容器内水的深度h2=15cm+1cm=16cm=0.16m,
      水对容器底的压强:p′=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16=1600Pa,故C错误;
      D、水的重力:G水=m水g=750×10﹣3kg×10N/kg=7.5N,
      容器的重力:G容=m容g=100×10﹣3kg×10N/kg=1N,
      容器对水平桌面的压力:F=G水+G容+F浮=7.5N+1N+0.5N=9N,
      容器对水平桌面的压强:p″=FS=9N50×10−4m2=1.8×103Pa,故D正确。故选:C。
      18.(2025•武汉青山区模拟)在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象,下列说法中正确的是( )
      A.分析图象可知,圆柱体重力是8N
      B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N
      C.h=0cm时,圆柱体的上表面离水面高度是3cm
      D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
      【答案】D
      【解析】A、分析图象AB段可知,弹簧对圆柱体的拉力即为物重,圆柱体重力是G=12N,故A错误;
      B、图像CD段,圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是F浮=G﹣F示=12N﹣4N=8N,故B错误;
      C、由图像可知,圆柱体的高度为h=7cm﹣3cm=4cm,故C错误;
      D、F浮=ρ水gV排=8N ①,G=ρ物gV=12N ②,因为圆柱体浸没,则V排=V,
      ①②可得,F浮G=ρ水ρ物=8N12N,ρ物=1.5ρ水=1.5×103kg/m3,故D正确。故选:D。
      19.(2025•重庆九龙坡区模拟)如图甲所示,正方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,取g=10N/kg。根据图像信息,下列判断正确的是( )
      A.该金属块重力的大小为34N
      B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是10N
      C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
      D.该金属块的密度是2.7×103kg/m3
      【答案】D
      【解析】A、当金属块完全露出水面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,由图象中的CD段可知,该金属块重力为G=F拉1=54N,故A错误;
      B.当金属块浸没在水中时,由图象中的AB段可知,此时绳子的拉力F拉2=34N,则浸没在水中时金属块受到的浮力为F浮=G﹣F拉2=54N﹣34N=20N,故B错误;
      C.由图象中的BC段可知,在t1至t2时间段绳子的拉力逐渐变大,而金属块的重力不变,则由F浮=G﹣F拉可知,金属块受到的浮力逐渐变小,故C错误;
      D.金属块浸没在水中时,由F浮=ρ水V排g可得金属块的体积:V=V排=F浮ρ水g=20N1×103kg/m3×10N/kg=0.002m3,
      由G=mg=ρVg得金属块的密度为:ρ=mV=GVg=54N0.002m3×10N/kg=2.7×103kg/m3,故D正确。
      故选:D。
      20.(2024•武汉江岸区模拟)某同学将底面积为200cm2、高30cm的柱形薄壁水桶放置在水平地面上,水桶中盛有28cm深的水,如图甲所示。他将底面积为80cm2的圆柱体A从离水面一定高度处缓慢浸入水中,直到A刚接触水桶底部为止,然后撤去绳子及弹簧测力计。整个过程中弹簧测力计的示数随时间变化的图象如图乙所示。不计绳重及绳子体积,下列说法正确的是( )
      A.物体A下降的速度为1.5cm/s
      B.图乙中t1=5.5s,F1=28N
      C.整个过程中水对水桶底部的压强一直增大
      D.与A浸入前相比,t2=15s时,水桶对地面的压强增加了1400Pa
      【答案】B
      【解析】A、根据乙图可知,圆柱体A的重力为G=32N;圆柱体A全部浸入水中时,圆柱体A受到的浮力大小不再改变,弹簧测力计的示数也不再变化;当t2=8s时,圆柱体A完全浸入水受到的弹簧测力计拉力为F=24N,所以圆柱体A受到的浮力大小为:F浮=G﹣F=32N﹣24N=8N,
      由此可得,圆柱体A的高度为:ℎ=V排SA=F浮ρgSA=8N1×103kg/m3×10N/kg×80×10−4m2=0.1m=10cm,
      由乙图可知,t0=4s,圆柱体A刚进入水中,t2=8s时,圆柱体A刚好完全浸入水中;从开始进入水中至刚好完全浸入水里,圆柱体A下降的距离为:hx=h﹣(30cm﹣28cm)=10cm﹣2cm=8cm,
      故可得物体A下降的速度为:v=ℎxt2−t0=8cm8s−4s=2cm/s,故A错误;
      B、由于圆柱体A刚开始接触水面后的某段过程中,随着圆柱体A的匀速下降,水面也随之上升,当时间为t1水面到达容器顶部时,水面不再上升,此后弹簧测力计减小的速度变慢;
      t1时,圆柱体A浸入水中的体积为:ΔV=(30cm﹣28cm)×200cm2=400cm3,
      此时圆柱体A距离液面的高度为:ℎ1=ΔVSA=400cm380cm2=5cm,
      从圆柱体A刚接触水面至时间为t1时,圆柱体A下降的距离为:hy=h1﹣(30cm﹣28cm)=5cm﹣2cm=3cm,
      则物体从t0=4s至t1用时为:Δt=ℎyv=3cm2cm/s=1.5s,故可得t1=Δt+t0=1.5s+4s=5.5s,
      此时圆柱体A受到的浮力为:F浮′=ρΔVg=1×103kg/m3×400×10﹣6m3×10N/kg=4N,
      因此,此时弹簧拉力示数为:F′=G﹣F浮′=32N﹣4N=28N,故B正确;
      C、从A刚要进入水中至液面与容器顶部齐平过程中,水对容器底部压强逐渐增大,此后随着A的下降,水对容器底部压强不变,故C错误;
      D、已求得当6s时,水已经到达容器顶部,故当t=15s时,与A浸入前相比,容器对桌面的压力增加量=浸没时的浮力﹣溢出水的重力;溢出水的体积等于容器中原来水的体积加上圆柱体的体积减去容器的容积,即V溢=V水+V圆柱体﹣V容器=200cm2×28cm+80cm2×10cm﹣200cm2×30cm=400cm3,
      溢出水的重力为:G溢=m溢g=ρV溢g=1.0×103kg/m3×400×10﹣6m3×10N/kg=4N,
      容器对桌面的压力增加量为:ΔF=F浮﹣G溢=8N﹣4N=4N,
      容器对桌面的压力增加量为:Δp=ΔFS=4N200×10−4m2=200Pa,故D错误。故选:B。
      21.(2025•陕西西安雁塔区模拟)小明对传感器感兴趣,他将力传感器固定在容器底部,用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块M,如图甲所示,力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力(不计细杆的质量和体积)。现缓慢向容器中加水,力传感器的示数F随水深h变化的图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
      A.物块M的重力为15N
      B.当水深为9cm时,物块M所受浮力为9N
      C.物块M的密度为0.625×103kg/m3
      D.物块M刚浸没时,水对容器底的压强为1300Pa
      【答案】D
      【解析】A、由图可知,当h=≤6cm时,细杆受到的压力等于物体M的重力,所以物块M的重力为15N,故A正确;
      B、由图乙可知,当水深为9cm时,细杆受到的拉力为6N,由相互作用力的关系可知,细杆对物体M向上的支持力为6N,则物块M所受浮力:F浮=G﹣F支=15N﹣6N=9N,故B正确;
      C、物块M的质量:m=Gg=15N10N/kg=1.5kg,
      当h′=6cm时,物体M的下表面恰好与水面接触,当容器内水的深度h1=11cm时,物体M受到的浮力等于其重力,然后浮力继续增大,物块M对细杆的拉力变大,当力传感器的示数F拉=9N时,M刚好浸没,此时受到的浮力为:F浮′=G+F拉=15N+9N=24N,
      由F浮=ρgV排可得,物体M的体积:V=V排=F浮′ρ水g=24N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.4×10﹣3m3,
      则物块M的密度:ρM=mV=1.5kg2.4×10−3m3=×103kg/m3,故C正确;
      D、设物块M的底面积为S,当容器内水的深度h1=11cm时,物体M受到的浮力等于其重力,即F浮″=G=15N,由F浮=ρgV排可得,此时物体M的排开水的体积:
      V排″=F浮″ρ水g=15N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.5×103m3=1500cm3,
      物块M的底面积:S=Vℎ=1500cm311cm−6cm=300cm2,
      柱形物块M的高度:hM=VS=2400cm3300cm2=8cm,
      物块M刚浸没时,容器内水的深度:h水=6cm+8cm=14cm=0.14m,
      水对容器底的压强:p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1400Pa,故D错误。故选:D。
      题型六 浮力综合问题的分析与计算题
      22.(2025•陕西模拟)物理实验社团设计了顶部开有小孔的水库自动泄洪控制装置模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是不吸水的圆柱体,体积为2.5×10﹣3m3,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h1=15cm时,B与模型底面刚好接触且压力为零,B排开水的体积为1.5×10﹣3m3。水面上涨到设计的警戒水位时,压力传感器对圆柱体的压力为3N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知B的高hB=25cm,ρ水=1.0×103kg/m3。以下说法正确的是( )
      A.水深h1=15cm时,圆柱体B不受浮力
      B.圆柱体B受到的重力为1.5N
      C.刚触发报警装置时,圆柱体B完全浸没在水中
      D.刚触发报警装置时,圆柱体B受到的浮力为18N
      【答案】D
      【解析】A、当模型内水深h1=15cm时,B与模型底面刚好接触且压力为零,圆柱体B漂浮等于物体B的重力,故A错误;
      B、当模型内水深h1=15cm时,B与模型底面刚好接触且压力为零,此时物体B的重力等于其浮力,GB=F浮=V排ρ水g=1.5×10﹣3m3×1.0×103kg/m3×10N/kg=15N,
      故B错误;
      C、压力对圆柱体的压力为3N时,触发报警装置,此时物体受到的浮力F浮1=G+F=18N+3N=18N
      物体侵入水中的深度ℎ浸入=F浮1SBρ水g=18N10−2m2×1.0×103kg/m3×10N/kg=0.18m=18cm,物体B的高度hB=25cm>18cm,
      故C错误;
      D、刚出发报警时,由以上C的计算可知,圆柱体受到的浮力为18N,故D正确;故选:D。
      23.(2024•武汉硚口区模拟)如图所示,物体重10N,溢水杯和杯中水总重为10N,溢水杯的底面积为20cm2。把物体挂在测力计下面慢慢放入溢水杯中,当它14的体积露出水面时,杯中水面恰好与溢水杯口相平,当物体继续向下直至浸没且没有与溢水杯底部接触时,测力计的示数为6N。下列说法正确的是( )
      A.溢水杯中溢出的水的重力为4N
      B.物体的密度为1.5×103kg/m3
      C.物体14的体积露出水面时,溢水杯对桌面的压力为14N
      D.物体浸没时溢水杯对桌面的压强为6.5×103Pa
      【答案】D
      【解析】A、物体完全浸没时受到的浮力为F浮=G﹣F示=10N﹣6N=4N,
      则由F浮=ρgV排可得V物=V排=F浮ρ水g=4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10﹣4m3,
      当物块14的体积露出水面时,杯中水面恰好与溢水杯口相平,则随后溢出水的重力为G排=ρ水g×14V物=1.0×103kg/m3×10N/kg×14×4×10﹣4m3=1N,故A错误;
      B、物块的质量为m=Gg=10N10N/ kg=1kg,物块的密度为ρ=mV=1 kg4×10−4m3=2.5×103kg/m3,故B错误;
      C、物体14的体积露出水面时,由A可知,物块此时受到的浮力为F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×34×4×10﹣4m3=3N,则此时物体对水的压力和浮力为相互作用力,大小相等为3N,因此溢水杯对桌面的压力为F压=F+F′=10N+3N=13N,故C错误;
      D、由C可知,当物体14的体积露出水面时,溢水杯对桌面的压力为13N;随后物体浸没时,水将溢出,且由阿基米德原理可知,物体浮力的增加量等于排开水的重力,故溢水杯对桌面的压力不变,为13N,
      则物体浸没时溢水杯对桌面的压强为p=FS=13N20×10−4m2=6.5×103Pa,故D正确。故选:D。
      24.(2025•衡阳模拟)同一个长方体物块(不易吸水),甲图用细线系住没入水中,乙图是该物块漂浮在水面上,且一半的体积露出水面,下列说法正确的是( )
      A.甲图中物块所受浮力大于乙图中物块所受浮力
      B.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力
      C.甲图中细线对木块的拉力与木块所受浮力之比是2:1
      D.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
      【答案】A
      【解析】A、由图可知V甲排>V乙排,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排知甲图浮力大于乙图浮力,故A选项正确;
      B、将杯子、水、绳子、木块看成一个整体,则整体所受重力不变,因此整体对桌面的压力不变,故B选项错误;
      C、由乙图知,木块的重力G=F浮乙=12ρ水gV;甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,则F=F浮甲﹣G=ρ水gV−12ρ水gV=12ρ水gV,则甲图中细线对木块拉力与木块所受浮力之比是:F:F浮甲=12ρ水gV:ρ水gV=1:2,故C选项错误;
      D、根据甲图排开液体体积大于乙图排开液体体积可知,甲图水面高度高于乙图,故甲图中水对底部的压强大于乙图中水对底部的压强,故D选项错误。故选:A。
      25.(2025•重庆九龙坡区模拟)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示(不考虑拉出物体时液面升降)。然后将体积为4000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
      A.A浸没在水中所受浮力为20N
      B.A的底面积为200cm2
      C.剪断细线,B露出的体积为2000cm3
      D.B的密度为0.75×103kg/m3
      【答案】D
      【解析】A、根据图像知,拉出水面后,不受浮力时,G=F′=20N;浸没时,F=10N;根据称重法知,F浮=G﹣F=20N﹣10N=10N;故A错误;
      B、浸没时,根据F浮=ρ水gV排可得:V=V排=F浮ρ水g=10N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣3m3=1000cm3;
      A从开始露出水面到全部离开,上升的高度为Δh=20cm﹣10cm=10cm;
      由于不考虑拉出物体时液面升降,则物体的高度为hA=Δh=10cm,
      故A的底面积SA=VℎA=1000cm310cm=100cm2;故B错误;
      CD、B的体积为4000cm3;AB整体V'=4000cm3+1000cm3=5000cm3=5×10﹣3m3;
      整体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣3m3=50N;
      根据悬浮的条件知,F浮=GA+GB;GB=F浮﹣GA=50N﹣20N=30N;
      B的密度为ρB=GBVBg=30N4000×10−6m3×10N/kg=0.75×103kg/m3,
      由于ρB<ρ水,则剪断细线,B会处于漂浮状态,则受到的浮力为:FB浮=GB=30N;
      根据F浮=ρ水gV排可得B排开水的体积:VB排=FB浮ρ水g=30N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10﹣3m3=3000cm3;
      则B露出的体积为:VB露=VB﹣VB排=4000cm3﹣3000cm3=1000cm3;故C错误,D正确。故选:D。
      26.(2025•武汉模拟)如图甲所示为边长为20cm的薄壁正方体容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2、高为10cm。向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终竖直,圆柱体对容器底部的压力与注入液体的质量关系如图乙所示。则下列表述正确的是( )
      ①圆柱体的密度小于液体的密度
      ②当注入液体质量为2kg时,圆柱体所受的浮力为20N
      ③当液体对容器底的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,注入液体质量为3kg
      ④当液体对容器底的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,圆柱体下表面受到的液体压力为32.5N
      A.只有①③正确B.只有②③正确
      C.只有②④正确D.只有②③④正确
      【答案】C
      【解析】①、由图乙可知,当注入液体质量大于2kg时,圆柱体对容器底部的压力不变,说明此时圆柱体浸没在液体中,即圆柱体沉底了,由浮沉条件可知,圆柱体的密度大于液体密度,故①错误;
      ②、由题意知,圆柱体的底面积为:S柱=200cm2=0.02m2,
      其高为h=10cm=0.1m,则圆柱体的体积:V柱=S柱h=0.02m2×0.1m=2×10﹣3m3;
      正方体容器的底面积S容=0.2m×0.2m=0.04m2;
      圆柱体刚好浸没时,液体的体积为:V液体=(S容﹣S柱)h=(0.04m2﹣0.02m2)×0.1m=2×10﹣3m3;
      由图乙可知,圆柱体刚好浸没时,注入液体的质量为2kg,
      则液体的密度:ρ液=mV液=2kg2×10−3m3=1.0×103kg/m3;
      根据阿基米德原理可得,当圆柱体刚被浸没时,它受到的浮力:
      F浮=ρ液gV排=ρ液gV柱=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N,故②正确;
      ③④、由②知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg;
      当注入液体质量m1小于或等于2kg时,容器内液体的深度h′=m1ρ液ΔS(ΔS=S容﹣S柱=0.04m2﹣0.02m2=0.02m2);液体对容器底部的压强p1=ρ液g×m1ρ液ΔS=m1g0.02m2−−−−−①′;
      由图乙可知,当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为150N,即圆柱体的重力为150N;
      则注入液体后,容器对桌面的压力为:F=150N+m1g,
      容器对桌面的压强p2=FS容=150N+m1g0.04m2−−−−−②′,
      已知p1:p2=1:3﹣﹣﹣﹣﹣﹣③′,
      将①′②′代入③′解得:m1=3kg;
      因m1=3kg>2kg,所以圆柱体浸没;当液体的质量大于2kg时,注入液体的深度大于10cm,此时液体的体积与圆柱体体积之和等于容器的底面积乘以液体的深度,即V液+V柱=S容h′;
      又由ρ=mV可得液体的体积V液=mρ液;
      所以h′=mρ液+V柱S容,此时液体对容器底的压强p液=ρ液gh′=mg+ρ液gV柱S容⋯⋯④′;
      容器对桌面的压强p容=FS容=150+mgS容⋯⋯⑤′;又p液:p容=1:3……⑥′
      解④′⑤′⑥′三式可得:m=4.5kg,故③错误;
      圆柱体下表面受到的液体压力为F=p液S柱=mg+ρ液gV柱S容×0.02m2=4.5kg×10N/kg+1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10−3m30.04m2×0.02m2=32.5N,故④正确;综上所述,可知ABD错误,C正确。故选:C。猜押考点
      3年武汉真题
      考情分析
      押题依据
      浮力及应用
      2024年武汉卷第8题,2023年武汉卷第12题、2022年武汉卷第7题
      从近年武汉中考来看,浮力问题常出现在选择题中,且作为压轴题型出现,而且近年比较固定。‌溢水杯模型是常考模拟,需结合浮力与液体压强综合判断(如容器未装满液体时放入物体的浮力计算)。试题以选择题压轴形式呈现,整体难度较大。
      结合武汉中考物理命题特点,浮力部分押题依据核心方向:浮沉状态判断与密度关系,浮力计算与公式应用。公式F浮 = ρ液gV排是解题基础,需结合物体重力(G = mg)和密度公式(ρ= m/V)推导物体密度或液体密度。常以多步骤计算题形式出现,需综合浮力公式、密度公式、力学平衡方程联立求解。
      测力计A/N
      测力计B/N
      电子秤/g
      1
      2.00
      0.02
      500.00
      2
      1.40
      0.42
      520.00
      3
      0
      0.82

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