2022学年中考物理二轮复习——浮力计算专题训练

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2022学年中考物理二轮复习——浮力计算专题训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________1．某容器盛有足量的水放在水平桌面上，现将体积为110-3m3，质量为4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉直到沉底，如图所示。（已知ρ水=1103kg/m3，g=10N/kg）求：(1)正方体受到的重力的大小；(2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮；(3)正方体对容器底部的压强大小。  2．如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号，它比航母还要大，当船停在港口，船的总质量为4.0104t时（ρ水=1.0103kg/m3，g取10N/kg），求：(1)船的总重力；(2)水深10m处船体受到水的压强；(3)船排开水的体积。     3．如图所示，水平桌面上圆柱形玻璃杯中装有适量的水。将重25N的小球挂在弹簧测力计的挂钩上，手提弹簧测力计使小球浸没在水中（玻璃杯中水未溢出），静止时弹簧测力计的示数为15N，水深46cm。已知玻璃杯的内底面积为100cm2。（g＝10N/kg）求：(1)小球排开水的体积；(2)小球的密度；(3)把球从水中取出后，水对玻璃杯底的压强和压力。  4．如图所示是小陶子利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，OC：OD=2：1，物体A为配重，其质量为200g，烧杯的底面积为400cm2，物体B的质量是800g，体积是100cm3。当物体B浸没在水中时，水对烧杯底的压强为p1；当用力竖直向下拉A使物体B上升直至一部分露出水面时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时竖直向下拉A的力为F，烧杯中水对容器底的压强为p2。若p1与p2之差为10Pa，（整个过程中无水溢出且物体B上升的过程中始终不接触容器壁）则物体B浸没在水中时的浮力为___________N，拉力F是___________N。  5．小华同学对一个金属块进行了两次测量：第一次用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，如图（甲）所示，弹簧测力计的读数为2.7N。第二次让金属块浸没在盛水的杯子中，如图（乙）所示，这时弹簧测力计的读数为1.7N。（g取10N/kg）(1)求金属块在水中受到的浮力；(2)求金属块的密度。  6．如图所示，薄壁圆柱形容器A和正方体B置于水平地面上，容器A足够高，底面积为0. 03m2，盛有0.2m深的水；正方体B质量为2kg，边长为10cm。（g取10N/kg）(1)求容器A中水的重力；(2)求图中正方体B对水平地面的压强；(3)将正方体B轻轻投入容器A的水中，求正方体B静止时所受的浮力。  7．有一块面积足够大的木板漂浮在水面上，已知木板重G=1200N，体积V=0.2m3（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求：(1)该木板的密度ρ木；(2)木板漂浮时浸入水中部分的体积V排；(3)有一个人重500N，通过计算说明他能否平躺在木板上而不浸湿。  8．一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装10cm高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示，h1=10cm，再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙所示h2=2cm，如图丙所示h3=6cm（瓶壁厚度忽略不计），求：玻璃瓶在水中收到的浮力为______N，未知液体的密度为______g/cm3。 9．如图所示，将物体A放入水中时悬浮，将物体B放入水中时有一半的体积露出水面，将物体A置于物体B上再放入水中时，物体B有三分之一的体积露出水面。（水的密度取1×103kg/m3）(1)若物块A的体积是2cm3，则物块B的体积是多少？(2)物块B的密度是多少？  10．如图所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图像如右图所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图像信息(1)物块A重______N，高度为_____cm；(2)当t＝0时，A受到的浮力为_____N；(3)物块A的密度为多大？(        )（要求有详细求解过程）  11．“山东舰”为我国首艘自产航母，它的标准排水量约5万吨，满载排水量接近7万吨。它的甲板面积相当于3个标准足球场，可以停更多的舰载机，假如每架舰载机40吨。g取10N/kg求：(1)“山东舰”的排水量为5万吨时，它受到的浮力是多大？(2)如果某次执行任务时，有5架舰载机飞离航母，请问此时航母排开水的体积减少多少m3？   12．如图所示，实心正方体木块质地均匀，边长为4cm，将该木块轻轻地放入侧倾放置且酒精已满的大烧杯内，待木块静止时，从杯中溢出32g酒精。，求：(1)木块受到的浮力；(2)木块排开水的体积；(3)木块的密度。  13．如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求（g取10N/kg） (1)木块所受的浮力是多大？ (2)细线对木块的拉力是多大？ (3)若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？  14．把体积为1000cm3、重为8N的小球A放入盛水的容器中。(g取10N/kg)计算：(1)小球A的密度ρA是多少？(2)小球A静止时受到的浮力F浮是多少？(3)若取出A球，把另一个体积为600cm3、重为5.4N的木球B用细线系于容器底(如图所示)，则细线受到的拉力F是多少？ 15．物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为4N，底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（水始终未溢出）。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的图像。请解答下列问题。(1)当容器中水深超过8cm以后，物块处于什么状态？为什么？(2)将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是多少？(3)物块的密度是多少？  16．如图甲所示，弹簧测力计下挂一物块，将物块从某液面上某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐漫入该液体中；物块下降过程中，弹簧测力计示数F与物块下降高度h变化的图象如图乙所示。已知物体的体积为4×10-4m3，求：（不考虑液面变化）(1)物块受到的重力；(2)液体的密度；(3)物块刚好完全浸没时，物块底部所受压强。    17．2020年3月23日，大纵湖湿地公园成功晋升为国家级湿地公园，为我市再添一张“国字号”名片，如图所示是正在大纵湖湖面上休息的极危物种青头潜鸭照片，已知湖水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg。若这只青头潜鸭的质量是600g，每只脚掌受力面积为12cm2，求：(1)青头潜鸭受到的浮力；(2)青头潜鸭在水面以下的体积；(3)青头潜鸭上岸后，双脚站立时对水平地面的压强。  18．冷饮店在顾客购买果汁饮料后会免费为其提供冰块，如图所示质量为18g的冰块漂浮在一杯密度为1.2×103kg/m3的果汁饮料中，有的体积露出液面。已知杯子内部底面积为50cm2，饮料的深度为10cm（已知g=10N/kg），求：(1)饮料对杯底的压强和压力；(2)冰块受到的浮力；(3)冰块的密度。
参考答案：1．(1)40N；(2)10N；(2)3000Pa【解析】（1）知道正方体的质量，根据求出正方体受到的重力；（2）正方体浸没在水中排开水的体积和自身的体积相等，根据求出正方体浸没在水中受到的浮力；（3）正方体受到的支持力与物体对容器底部的压力是一对相互作用力，据此求出正方体对容器底部的压力，根据求出正方体的边长，根据求出正方体对容器底部产生压强的受力面积，利用求出正方体对容器底部的压强。【详解】(1)正方体受到的重力(2)正方体浸没在水中时排开水的体积则正方体浸没在水中受到的浮力(3)正方体沉在底部静止时，受到竖直向上的支持力和浮力、竖直向下重力的作用处于平衡状态，由正方体处于平衡状态时受到的合力为零可得则容器底部对正方体的支持力因正方体受到的支持力与物体对容器底部的压力是一对相互作用力，所以正方体对容器底部的压力由可得，正方体的边长正方体对容器底部产生压强的受力面积则正方体对容器底部的压强答：(1)正方体受到的重力为；(2)正方体浸没在水中受到的浮力为；(3)正方体对容器底部的压强为。2．(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)船的总重力为(2)水深10m处船体受到水的压强为(3)船漂浮在水中，受到的浮力大小等于自重，由阿基米德浮力公式可知，船排开水的体积为答：(1)船的总重力为；(2)水深10m处船体受到水的压强为；(3)船排开水的体积为。3．（1）1.0×10﹣3m3   （2）2.5×103kg/m3 （3）3.6×103Pa；36N【解析】【详解】解：(1)金属球没入水中时所受的浮力为F浮＝G﹣F拉＝25N﹣15N＝10N由公式F浮＝ρ液V排g得===1(2)由公式G＝mg得金属球的质量为m===2.5kg由题意知，金属球的体积所以金属球的密度为==2.5kg/(3)把金属球从水中取出后，水面下降的高度===0.1m=10cm水面下降后水的深度h′＝h﹣△h＝46cm﹣10cm＝36cm此时水对玻璃杯底的压强p＝ρ水g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.36m＝3.6×103Pa由公式p＝得此时水对玻璃杯底的压力F＝pS杯＝3.6×103Pa×100×10﹣4m2＝36N答：(1)金属球排开水的体积为1.0×10﹣3m3；(2)金属球的密度为2.5×103kg/m3；(3)把金属球从水中取出后，水对玻璃杯底的压强是3.6×103Pa；水对玻璃杯底的压力是36N。4．     1     1.7【解析】【详解】[1]根据阿基米德原理，物体B浸没在水中时受到的浮力为[2]由p1与p2之差为10Pa可知，杠杆恰好在水平位置平衡时，物体B所受浮力的减小量为物体A、B重力分别为杠杆恰好在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件可知代入数据可知则拉力F为5．(1)1N；(2) 2.7×103kg/m3【解析】这两次弹簧测力计的读数，一次为重力，一次为浸没在水中时的拉力，利用称重法F浮=G-F求金属块在水中受到的浮力；求出来了浮力，利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求出排开水的体积，即为金属块的体积；测出了金属块的重力，利用G=mg=ρVg即求出金属的密度。【详解】解：(1)由甲图可知金属块的重力为2.7N，由图乙可知金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.7N，根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N(2)金属块浸没水中，根据F浮=ρ液V排g可得金属块的体积已知金属块的重力，根据G=mg=ρVg可得金属块的密度答：(1)金属块在水中受到的浮力为1N；(2)金属块的密度为2.7×103kg/m3。6．(1)60N；(2)2000Pa；(3)10N【解析】【详解】(1)水的体积V水=Sh=0.03m2×0.2m=6×10-3m3由可得水的质量m水=ρ水V水=1×103kg/m3×6×10-3m3=6kg则容器中水的重力G=mg=6kg×10N/kg=60N(2)正方体B对水平地面的压力F=GB= mBg=2kg×10N/kg=20N正方体B与地面的接触面积S=LB2=(0.1m)2=0.01m2则正方体B对水平地面的压强(3)假设将物体B浸没在水中，它所受浮力大小为F浮=ρ水V排g=ρ水LB3g =1×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg =10N<20N浸没受到的浮力小于自身重力，物体将下沉，静止时沉底F浮 =10N答：(1)容器A中水的重力是60N；(2)图中正方体B对水平地面的压强是2000Pa；(3)将正方体B轻轻投入容器A的水中时，正方体B静止时所受的浮力是10N。7．(1)；(2)；(3)能平躺在木板上而不浸湿【解析】【详解】解：(1)木板的质量木板的密度(2)因为木板处于漂浮状态，根据漂浮条件得根据阿基米德原理可得，此时木板排开水的体积人躺在木板上时，总重为木板和人一起漂浮于水面，此时受到的浮力此时排开水的体积所以，人不会被浸湿答：(1)该木板的密度是；(2)木板漂浮时浸入水中部分的体积是；(3)有一个人重500N，他能平躺在木板上。8．     4.704     0.75【解析】【详解】[1]设圆柱形瓶身的玻璃瓶的底面积为S，由阿基米德原理可知水的重量为由受力平衡可知即即则[2]由阿基米德原理可知则9．(1)；(2)【解析】【详解】(1)根据阿基米德原理知， 再根据二力平衡知，物体A悬浮时物体B单独在水中时物体A置于物体B上放入水中时故化简后得因此(2)物体B单独在水中时故则答：(1)物块B的体积是12cm2。(2)物块B的密度是。10．     25N     20cm     20N     1.25×103kg/m3【解析】【详解】解：(1)[1][2]当最后弹簧测力计示数稳定时，物体已完全离开液体，此时弹簧测力计的示数即为物体的重力，由F-t图像可知，物体A的重力为25N；因为速度为1cm/s，所以5s和25s时对应的上升高度分别为5cm、25cm，而5s时刻是刚要露出液面的瞬间，25s是刚完全露出液面的瞬间，因而物体的高度即为5s到25s间的路程差25cm-5cm=20cm(2)[3]由F-t图像可知，当t＝0时，弹簧测力计的示数是5N，根据称重法可得此时A受到的浮力(3)[4]当物体A完全浸没在水中时，根据可得物体的体积根据可得物体A的密度答：(1)物块A重25N，高度为20cm；(2)当t＝0时，A受到的浮力为20N；(3)物块A的密度为1.25×103kg/m3。11．(1) 2×106N；(2) 200cm3【解析】【详解】(1)由阿基米德原理知道，浮力等于被物体排开的水受到的重力浮=排水=排水=50000×103kg×10 N/kg=5×108N由漂浮条件知道，浮力等于重力，减小的浮力等于减小的重力，即 浮= =40×103kg×5=2×106N(2)由F浮=ρ水V排g知道，航母排开水的体积减小排木= = = 200cm3答：(1)“山东舰”的排水量为5万吨时，它受到的浮力是2×106N；(2) 5架舰载机飞离航母，航母排开水的体积减少200cm3。12．(1)0.32N；(2)40cm3；(3)【解析】【详解】(1)由阿基米德原理知，木块受到的浮力(2)木块排开水的体积 (3)木块在静止时处于漂浮状态，则木块的体积木块的密度答：(1)木块受到的浮力0.32N；(2)木块排开水的体积40cm3；(3)木块的密度。13．(1)40N；(2)16N；(3)24N【解析】【详解】解：(1)此时木块完全浸没，根据阿基米德原理求出木块所受的浮力(2)木块此时静止，受3个力作用保持平衡，竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细线对木块竖直向下的拉力，木块重力细线对木块的拉力(3)若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力等于重力答：(1)木块所受的浮力是40N 。(2)细线对木块的拉力是16N 。(3)若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为24N。14．(1) 0.8×103kg/m3；(2)8N；(3)0.6N【解析】【详解】解：(1)小球A的密度ρA==0.8×103kg/m3(2)因ρA<ρ水所以A在水中是漂浮F浮A=G=8N(3)因木球B浸没在水中受到的浮力F浮B=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=6N木球B受向下的重力、向下的拉力和向上的浮力，根据力的平衡条件可得GB+F拉=F浮B细线受到的拉力F拉=F浮B-G=6N-5.4N=0.6N答：(1)小球A的密度ρA是0.8×103kg/m3；(2)小球A静止是受到的浮力F浮是8N；(3)细线受到的拉力F是0.6N。15．(1)见解析；(2)1200Pa；(3)0.8&#xF0B4;103kg/m3【解析】【详解】(1)水的深度增大到8cm后，水深小于物块的边长，此时物块受到的浮力不再发生变化，物块没有全浸入，所以物块处于漂浮状态。(2)容器对水平桌面的压力为则容器对水平桌面的压强为(3)物块的体积为V=0.1m×0.1m×0.1m =1×10-3m3由图象可知，物块处于漂浮状态时G=F浮=8N物体的质量为物体的密度为答：(1)水的深度增大到8cm后，水深小于物块的边长，此时物块受到的浮力不再发生变化，物块没有全浸入，所以物块处于漂浮状态；(2)将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是1200Pa；(3)物块的密度是0.8&#xF0B4;103kg/m3。16．(1)10N；(2)1×103kg/m3；(3)400Pa【解析】【详解】(1)由图乙可知，物体的下降高度为0时，弹簧测力计的示数即物体的重力G=10N(2)由图乙可知，物体的下降高度为8cm时，此时物体完全浸没在液体中，弹簧测力计示数为6N，根据称重法可得物体浸没时受到的浮力根据可得液体的密度(3)由图乙可知，物体下降高度为4cm时，物体刚接触水面，下降高度为8cm时，物体刚好完全浸没在液体中，可知物体的高度为h=8cm-4cm=4cm则物块刚好完全浸没时，物块底部所受压强答：(1)物块受到的重力是10N；(2)液体的密度是1×103kg/m3；(3)物块刚好完全浸没时，物块底部所受压强是400Pa。17．(1)6N；(2)6×10﹣4m3；(3)2500Pa【解析】【详解】解：(1)青头潜鸭受到的浮力(2)由排可得，青头潜鸭在水面以下的体积(3)青头潜鸭上岸后，双脚站立时对水平地面的压力等于自身重力，则对水平地面的压强答：(1)青头潜鸭受到的浮力为6N。(2)青头潜鸭在水面以下的体积为。(3)青头潜鸭上岸后，双脚站立时对水平地面的压强为2500Pa。18．(1)1.2×103Pa，6N；(2)0.18N；(3)0.9g/cm3【解析】【详解】(1)饮料对杯底的压强饮料对杯底的压强是1.2×103Pa；由公式得饮料对杯底的压力饮料对杯底的压力是6N。(2)冰块的重力因为冰块漂浮，所以此时冰块受到的浮力冰块受到的浮力是0.18N。(3)由公式得，冰块漂浮时浸在液体里的体积即排开饮料的体积由题意知冰块浸在液体里的体积占总体积的，所以冰块的总体积为冰块的密度为冰块的密度为0.9g/cm3。答：(1)饮料对杯底的压强是；饮料对杯底的压力是；(2)冰块受到的浮力是；(3)冰块的密度是。