2023年中考物理高频考点 拔高训练——浮力的综合计算附答案

这是一份2023年中考物理高频考点 拔高训练——浮力的综合计算附答案，共13页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，静止放在水平桌面上，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列说法正确的是（ ）
A．三个容器对水平桌面的压强相等
B．三个容器中，乙杯的水对杯底的压力最大
C．三个容器中，丙杯对水平桌面的压力最大
D．如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变
2．一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出，已知煤油的密度是 0.8×103kg/m3 ，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是（ ）
A．下沉， 1.1×103kg/m3B．漂浮， 0.85×103kg/m3
C．悬浮， 1.0×103kg/m3D．0.9×103kg/m3 漂浮，
3．如图所示，当溢水杯盛满密度为ρ1的液体时，把实心物块放入杯中，物块漂浮，静止后溢出的液体质量为m1；当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时，把同一物块放入杯中，物块沉底，静止后溢出的液体质量为m2。则物块的密度为（ ）
A．m2ρ2m1B．m1ρ1m2C．m2ρ1m1D．m1ρ2m2
4．在水平桌面上，有两个相同圆柱形容器，内盛相等质量的盐水，将同一鸡蛋分别放入其中，鸡蛋静止时如同所示．鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为 F1 和 F2，盐水对容器底部压强分别为 p1和 p2．则（ ）
A．F1 > F2, p1> p2B．F1= F2, p1> p2
C．F1< F2, p1= p2D．F1 = F2, p1= p2
5．预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示（g取10N/kg）。下列判断正确的是（ ）
A．构件的边长为4m
B．构件的密度为3×103kg/m3
C．浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D．当构件的下表面距江而4m深时，构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
6．如图所示，体积相同的两物体A，B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A有四分之一的体积露出水面，细线被拉直。已知A的重力为4N，A，B的密度之比为2：5，B受到的浮力为8N。则下列说法正确的是（ ）
A．两物体A，B的重力之比为5：2
B．两物体A，B的所受的浮力之比为1：2
C．细线对A的拉力大小为2N
D．物体B对容器底部的压力为1N
7．如图所示，在甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相等的不同种类的液体，将三个相同的铁球分别下沉到各容器底部，当铁球静止时，则对三容器底部所受铁球的压力大小的判断正确的是 （ ）
A．甲最小B．乙最小C．丙最小D．大小一样
8．小华同学利用如图所示的装置提起水中的物块，下列判断正确的（ ）
A．装置中的滑轮是定滑轮
B．装置中的AOB是省力杠杆
C．物块在上表面露出水面前，所受浮力不断减小
D．该滑轮的机械效率可以达到100%
9．质量相同的甲、乙两实心金属球密度之比为3：2，将甲球浸没在液体A中，乙球浸没在液体B中，A、B两种液体的密度之比为5：4，则此时甲、乙两球所受浮力之比为（ ）
A．6:5B．5：6C．8：15D．15：8
10．在学习浮力知识时，小红将一物体用细线挂在已调零的弹簧测力计下，此时弹簧测力计的示数为F1，如图甲所示；然后她将弹簧测力计下的物体浸没在烧杯内的水中，水未溢出且物体始终不与烧杯接触，弹簧测力计的示数为F2，如图乙所示。则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．物体浸没在水中静止时，所受到压力的合力为F2
B．物体浸没在水中静止时，绳对物体的拉力的大小等于F1
C．弹簧测力计前后示数变化量的大小等于浮力的大小
D．物体浸没在水中时与未浸入水中时相比，水对烧杯底的压力不变
11．如图，甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体，它们的密度之比ρ甲：ρ乙=4:5，底面积之比S甲：S乙=5:8，对水平地面的压强之比p甲：p乙=6:5，下列有关甲、乙的说法正确的是（ ）
A．甲、乙的质量之比是20:27
B．甲、乙的体积之比是8:9
C．将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后，剩余部分对地面的压强可能相等
D．将甲、乙分别沿水平方向切去相同的体积后，剩余部分对地面的压强可能相等
12．如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景。A在下降到江底之前，始终保持0.1m/s的速度不变。如图乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像（江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3 ，g取10N/kg）。则（ ）
A．A从开始下降直到江面的过程中，钢缆绳对A做的功为5×104J
B．A下降过程中重力的功率为5×103W
C．A的密度为1.6×103kg/m3
D．当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压强为5×103 Pa
二、填空题
13．将一合金块轻轻是放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有72g水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有64g酒精溢出，则合金块在酒精中受到的浮力为 N，合金块的密度为 kg/m3．（ρ酒精=0.8×103kg/m3，g=10N/kg）
14．如图所示，桌面上的甲、乙两个相同的容器，有体积相等的实心木球和实心铜球，容器中分别装有等质量的水和酒精。水、酒精、木球和铜球的密度关系为ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜。将木球放入水中，铜球放入酒精中（无液体溢出）。静止时，甲、乙两容器对桌面的压强分别为P1和P2，木球和铜球所受浮力分别为F1和F2，则P1 P2，F1 F2.（均填“>”“=”或“<” ）
15．现有一形状不规则的木块，小明同学用图甲、乙丙所示的方法测出了木块的密度，实验步骤如下：（1）向容器内倒入适量的水，水的体积记为V1．（2）将木块轻轻放入容器中，液面上升至V2．（3）用细针将木块按压，使木块浸没于水中，液面上升至V3．请写出下列物理量的表达式：木块的质量m= ，木块的体积V= ，木块密度ρ= （已知水的密度ρ水）．
16．“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力，进行了如下实验：在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤上（如图甲），台秤的示数m1为6kg，然后把质地均匀的长方体背漂浸入水中，用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力F的方向始终竖直向上，当背漂的一半体积浸入水中时（如图乙），台秤的示数m2为5kg，当背漂的全部体积浸没在水中时，台秤的示数m3与m2相比变化了2kg，则容器、水和滑轮的总重力为 N；台秤的示数m3为 kg；为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一，儿童的密度取1.08×103kg/m3，则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过 kg。（不考虑滑轮的摩擦，在整个过程中水始终没有溢出，背漂不吸水、不变形，且未与容器接触，取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
17．如图所示，用质量不计、长度为10cm的弹簧将正方体物块下表面与底面积为150cm2的圆柱形容器底部相连，正方体物块竖直立于圆柱形容器内，且不与容器壁接触，弹簧的长度缩短为2cm；现向容器内部倒入水，当物块有五分之一的体积露出水面时，弹簧的长度又恢复到原长；则正方体物块的重力为 N。现继续向容器内倒入0.4kg的水后（水不溢出），容器底部所受水的压强为 Pa。（已知：弹簧的长度每改变1cm时，所受力的变化量为1N）
18．图所示为我市铁山港码头建设中的施工现场，安装沉箱是主要工程之一，这个沉箱的质量约为3.03×103t，沉箱受到的重力为 N，可见施工的难度极大．设沉箱有效排水体积为2×103m3，沉箱受到的浮力为 N（g=10N/kg，海水的密度取1.0×103kg/m3）．
三、综合题
19．为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图甲所示．工件的下底面与油面的距离为h，力F与h的大小关系如图乙所示．小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的，老师告诉他，力F为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了．
（1）分析BC段：随着h的增大，工件所受的浮力大小将 ，油对工件下底面的压强大小将 （填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）若A点的坐标为（﹣a，0），则a= ．
从图象分析，a表示了工件一个物理量的值，这个量就是工件的 ；
（3）求C点所对应状态下，工件所受的浮力及油对工件下底面的压强．（不考虑大气压强）
20．“曹冲称象”是家喻户晓的典故．某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”．将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示．已知玻璃杯的质量为200g，底面积为30cm2，高度为15cm．（水的密度ρ水=1×103Kg/m3，g取1ON/kg）
求：
（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力．
（2）此时杯子进入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）．
（3）此时浮力秤的最大称量（即量程）．
21．2020年7月通车的沪苏通长江大桥在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。
（1）构件的边长为 m，密度为 kg/m3，所受的最大浮力为 N；
（2）当构件的下表面距江面4m深时，构件上表面受到江水的压强为 Pa。
22．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。求：
（1）分析图象可知，圆柱体重力是 N；
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是 N；
（3）圆柱体的体积是 m3；
（4）圆柱体的密度是 g/cm3；
（5）分析图象BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越 （选填“大”或“小”）；
（6）分析图象CD段，可得结论 。
23．阅读材料，回答问题。
绝境重生的372舰艇
海水跃层也称“跃变层”，它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，被称为“海中断崖”潜艇在水下航行中，如突遭“海中断崖”，急剧掉向海底，称为“掉深”，大多数常规潜艇的有效潜深为300m，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。
中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中，碰见“掉深”的情况。这次潜艇掉的又快又深，潜艇的主机舱管路发生破损，艇长立即发出命令：“损管警报！向所有水柜供气！”。不到10秒钟，应急供气阀门打开，所有水柜开始供气；1分钟内，上百个阀门关闭，数十种电气设备关闭；2分钟后，全艇各舱室封舱完毕，但“掉深”依然继续。3分钟后，“掉深”终于停止，深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关，化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。（取海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇所处的海水密度突然 （选填“变大”或“变小”），所受的浮力突然 （选填“大于”“小于”或“等于“）重力，潜艇会失去平衡而急剧下沉。
（2）潜艇下潜至300m深度时受到海水的压强等于标准大气压的 倍。（1标准大气压取1×105Pa）
（3）“向所有的水柜供气”的目的是 。
（4）潜艇“掉深”有所减缓，但不会立即停止，这是因为潜艇具有 。
（5）某潜水艇总质量为2.6×103t，体积为3×103m3，要使它从海面潜入海水中，至少要向水柜充入 m3的海水。
24．港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，总长约55公里。图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，已知上升的速度始终为0.1m/s。（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响，g=10N/kg），求：
（1）长方体A的重力是 N；未露出水面时受到的浮力是 N。
（2）长方体A的密度是多少？在如图虚线框中的滑轮组通过动滑轮吊起物体，动滑轮上的绳子段数是多少？
（3）把长方体A放在岸边的水平地面上，它对地面的压强是多少？
（4）长方体A完全离开水面后，在上升过程电动机对绳的拉力F的功率
答案解析部分
1．【答案】A
2．【答案】D
3．【答案】D
4．【答案】D
5．【答案】B
6．【答案】C
7．【答案】B
8．【答案】B
9．【答案】B
10．【答案】C
11．【答案】D
12．【答案】D
13．【答案】0.64；0.9×103
14．【答案】<；<
15．【答案】ρ水（V2﹣V1）；V3﹣V1；ρ水（V2﹣V1）V3﹣V1
16．【答案】60；3；21
17．【答案】8；2200
18．【答案】3.03×107；2×107
19．【答案】（1）变大；变大
（2）400；重力
（3）解：C点处，F浮=G+FC=400N+600N=1000N；
P= FS=F浮S=1000N(0.5m)2 =4000Pa．
答：在C点处，工件受到的浮力是1000N，油对工件底面的压强是4000Pa．
20．【答案】（1）解：杯子的重力：G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，
因为杯子漂浮在水面上，所以F浮=G=2N
答：将杯子开口向上竖直放入水中时，杯子受到的浮力是2N．
（2）解：由F浮=ρ水gV排得：
则此时杯子排开水的体积：V排==2N1×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3，
此时杯子浸入水中的深度：h==2×10−4m330×10−4m2=0.067m
答：此时杯子浸入水中的深度是0.067米．
（3）解：当杯子下沉的深度为0.15米时，此时杯子受到的浮力最大，
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣4m2×0.15m=4.5N，
即：F=F浮′﹣F浮=4.5N﹣2N=2.5N，
则此浮力秤的最大称量为：mmax=Gg=Fg=2.5N10N/kg=0.25kg．
答：此时浮力秤的最大称量为0.25kg．
21．【答案】（1）2；3×103；8×104
（2）2×104
22．【答案】（1）12
（2）8
（3）8×10﹣4
（4）1.5
（5）大
（6）物体浸没到液体中后，浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后，物体所受的浮力与物体浸入的深度无关
23．【答案】（1）变小；小于
（2）30
（3）排出水柜内的水，减小自身重力，使潜艇快速上浮
（4）惯性
（5）400
24．【答案】（1）2×104；104
（2）解：长方体A浸没时，可求长方体A的体积 VA ，根据阿基米德原理，则 VA=V排=F浮ρ水g=1×104N1.0×103kg/m3×10N/kg=1m3
长方体A的质量，由 G=mg 得 mA=GAg=2×104N10N/kg=2×103kg
则长方体A的密度 ρA=mAVA=2×103kg1m3=2×103kg/m3
设绳子股数为 n ，A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为80%，则 η=W有用W总=Gs物F电s绳=G物nF电
则 n=G物ηF电=2×104N80%×6.25×103N=4
（3）解：由图象乙可知，长方体A上表面刚好到达水面处至下表面刚好离开水面所用时间是20s，上升的速度始终为0.1m/s，则长方体A的长度 ℎA=vAtA=0.1m/s×20s=2m
则长方体A的横截面积 SA=VAℎA=1m32m=0.5m2
则长方体A对水平地面的压强 pA=FASA=GASA=2×104N0.5m2=4×104Pa
（4）解：绳子自由端移动的速度 v自=nv物=4×0.1m/s=0.4m/s
长方体A完全离开水面后，绳子自由端拉力的功率 P=W总t=F电s自t=F电v自=6.25×103N×0.4m/s=2.5×103W