2024年中考物理专题训练——浮力的综合计算

2024年中考物理专题训练——浮力的综合计算
1．在抗洪抢险中，几位同学找到一张总体积0.4m3质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫，将其放入水中时，
床垫有1
5
的体积浸没在水中，求：
（1）此时床垫所受到的浮力？
（2）床垫密度？
2．2023年12月18日，我国首艘自主研制的超深水大洋钻探船“梦想”号在广州南沙首次试航，如图所示，它是全球唯一一艘具备海域11000米钻探能力的科考钻探船，质量约为3.3×103kg。

海水的密度取33
1010k
.g/m
，g取10N/kg。

（1）“梦想”号试航中30s内航行了180m，这段时间的平均速度为多少?
（2）“梦想”号漂浮在海面上所受浮力约为多少?
（3）海面下2m处船体受到海水的压强为多少?
3．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图所示。

从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块未与水底接触）。

物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。

（g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3）求：
（1）物块的质量；
（2）物块完全浸没在水中受到的浮力；
（3）物块刚好完全浸没时，水对物块下表面的压强。

4．如图所示是一种木制的“菱桶”（可看成是圆柱体），是江南地区常见的采菱时的载人工具。

已知“菱桶”自重200N，求：（g=10N/kg）
（1）一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力；
（2）距水面5cm处“菱桶”侧壁受到水的压强；
（3）若图中采菱人的重力为500N，“菱桶”此时排开水的体积为0.14m3，则“菱桶”内所放菱角的质量。

5．将边长为0.1m均匀、实心的正方体木块投入水中。

木块静止时有1
4
的体积露出水面，如图所示。

求：
（1）木块静止时，受到水的浮力是多少？
（2）木块静止时，木块底部受到水的压强是多少？
（3）若要将木块全部浸没在水中，则至少要向下加多大的压力？
6．马铃薯富含淀粉，如果采挖过早，那么所含淀粉量并不高；如果采挖晚了又可能被虫蛀了，造成损失。

研究发现，马铃薯淀粉含量越高，它的密度越大。

有经验的老农用如图所示的弹簧秤进行“复称法”来检测，
8．一个质量为80g 的空玻璃瓶，其瓶身为圆柱形内装10cm 高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示，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和丙所示
（33110kg/m ρ=⨯水，g 取10N/kg ，瓶壁厚度忽略不计）。

求：
（1）玻璃瓶底的面积；
（2）图乙中玻璃瓶受到的浮力；
（3）未知液体的密度。

9．在“探究影响浮力大小因素”的实验中，老师提供了金属圆柱体，如图甲所示。

小明将圆柱体用体积和质量均不计的细线悬挂于弹簧测力计上，如图乙所示，静止时弹簧测力计的示数为2N 。

他将圆柱体慢慢放入水中，如图丙所示，当圆柱体有一半体积浸入水中时，弹簧测力计示数为1.2N 。

求：
（1）此时圆柱体受到的浮力。

（2）求圆柱体的体积。

（3）求圆柱体的密度。

10．“同济飞鱼”是我国制造的一款水空跨域巡航器原型机，它在空中可以像无人机一样飞行，入水后像潜水器一样运行（如图甲所示），它的质量为1.63kg，可在水下巡游约40min。

已知g取10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。

（1）“同济飞鱼”在水中巡游时，某一时刻其显示器显示它受到的水的压强为1.5×105Pa，它所处的深度是多少？
（2）在某次测试“同济飞鱼”的“打捞”功能的试验中，“同济飞鱼”悬挂着一个实心物块A从水中匀速上升，直至实心物块A匀速提升到距水面一定的高度，如图乙所示；测试过程中，绳的拉力随时间t变化的图像（不计水的阻力），如图丙所示。

求：实心物块A浸没在水中时受到的浮力是多大？其密度是多少？
11．如图所示，水平地面上圆柱形容器中水深40cm，一个体积为1.0×10﹣3m3的正方体物块，通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N。

（g取10N/kg）求：
（1）此时容器底受到水的压强；
（2）物块浸没在水中受到的浮力：
（3）物块的质量。

12．如图甲所示，将一块橡皮泥捏成碗状放在盛满水的溢水杯中，静止后溢出55mL 水；拿出橡皮泥捏成实心球状，并将溢水杯重新装满水后再次放入橡皮泥，如图乙所示静止后溢出50mL 水。

（取10N /kg g =，331.010kg /m ρ=⨯水）求：
（1）图甲中橡皮泥受到的浮力；
（2）橡皮泥的密度；
（3）图乙中橡皮泥对溢水杯底部的压力大小。

13．一端开口的圆柱形容器的器壁厚度均匀，容器的内底面积21200S cm =，容器的外底面积22250S cm =，
将圆柱形容器（内有质量可忽略的空气）倒扣于水中静止时，如图所示。

已知容器内外液面的高度差15h cm =，
容器口与容器外部液面的高度差28h cm =。

g 取10N /kg ，33110/m kg ρ=⨯水求：
（1）容器口处的水产生的压强；
（2）圆柱形容器受到的浮力；
（3）若在容器上方施加10N 的力，此时忽略容器内空气体积的变化，容器恰好完全浸没，容器壁的高度。

14．紫金石是蕴藏在我市八公山中独特天然石种，它是制作八公山紫金砚的原材料。

为了知道一块紫金石的密度，小新将紫金石用细线拴在弹簧测力计下，然后浸没在烧杯里的水中，如图所示，烧杯里的水面从150mL刻度线上升到250mL刻度线处，弹簧测力计的示数为F＝1.7N。

求：
（1）紫金石在水中受到的浮力F浮；
（2）紫金石的重G石；
（3）紫金石的密度ρ石。

15．如图所示，边长为10cm 的正方体物块漂浮在水面上，其上表面距水面2.5cm 。

g 取10N/kg ，求： （1）正方体物块下表面受到水的压强；
（2）物块受到的浮力；
（3）正方体物块的质量。

16．如图所示，高度15cm h =，底面积2100cm S =的薄壁圆柱形容器放置在水平桌面上，现把高度18cm h =，底面积2
140cm S =的实心圆柱形物体浸没在装有水的容器中。

已知物体密度为ρ。

求： （1）物体浸没在水中所受的浮力；
（2）把物体从容器底部竖直缓慢提升至露出水面6cm ，水对容器底部的压强变化量；
（3）若容器内所装液体密度为ρ液，把物体缓慢放入容器中，直至其静止，为保证液体刚好不溢出，求该液体质量m 的取值。

（用h 、1h 、S 、1S 、p 、ρ液表示）。

17．物理活动小组制作了一个潜水艇模型。

如图所示是模型的截面图，它的总体积为3
2.5dm V =模，模型的两侧是水舱。

当模型的水舱中没有水时，模型的自重为18N G =模。

实验时，将模型放入水槽中，模型漂浮在水面，如图a ；通过向模型两侧水舱中充水或从水舱中向外排水，来改变模型的自重，从而使其下沉或上浮，如图b 。

（1）模型水舱没有充水时，模型受到的浮力是多大？
（2）要使模型悬浮水中，需向水舱充入多少N 的水？
18．如图所示，容器中装有30cm 深的水，实心小球重6N ，用弹簧测力计挂着小球并使小球体积的五分之四浸在容器的水中，此时弹簧测力计的示数为4N 。

（ρ水=1.0×103kg/m 3，g 取10N/kg ）求：
（1）没放小球时容器底受到水的压强；
（2）小球受到的浮力；
（3）小球的密度。

19．如图是航天员于亚平在中性浮力水槽进行模拟失重环境训练。

航天员浸没在水中，通过精确地调整漂浮器和配重的大小，产生一种随机的漂浮感觉，模拟在太空运行。

训练时航天员要穿着超过120kg的类似舱外航天服的水槽服，而且还要克服水槽服内施加的40kPa（lkPa=103 Pa）的压强，在这样的环境下：（1）如果航天员的质量是60kg，水槽服的质量是120kg，她在水中排开水的体积大约是多少？
（2）若航天员手掌的面积是100cm^2，这只手掌受到水槽服内施加的压力有多大？
20．小萱同学有一次在家洗碗时，发现碗既可以浮在水面，也可以沉入水底。

好学的小萱用电子秤测出碗的质量为80g。

先让碗漂浮在水面上，此时液面位置如图甲所示。

当碗沉入水底，发现水面下降了，如图乙所示。

小萱加入质量48g的水后液面才到达碗漂浮在水面时的液面位置。

求：（g取10N/kg）
（1）碗的重力；
（2）碗的密度；
（3）碗沉入水底时所受浮力。

参考答案： 1．（1）800N ；（2）0.2×103kg/m 3 2．（1）6m/s ；（2）83.310N ⨯；（3）4210Pa ⨯ 3．（1）0.8kg ；（2）4N ；（3）400Pa 4．（1）200N ；（2）500Pa ；（3）70kg 5．（1）7.5N ；（2）750Pa ；（3）2.5N 6．331.510kg /m ⨯；
7．（1）6N ；（2）600Pa ；（3）0.2kg ；（4）2×103kg/m 3 8．（1）240cm ；（2）4.8N ；（3）330.7510kg/m ⨯ 9．（1）0.8N ；（2）1.6×10-4m 3；（3）1.25×103kg/m 3 10．（1）15m ；（2）5N ，2.8×103kg/m 3 11．（1）4000Pa ；（2）10N ；（3）0.6kg 12．（1）0.55N ；（2）31.1g /cm ；（3）0.05N 13．（1）800Pa ；（2）14N ；（3）0.12m 14．（1）1N ；（2）2.7N ；（3）2.7×103kg/m 3 15．（1）750Pa ；（2）7.5N ；（3）0.75kg 16．（1）3.2N ；（2）240Pa ；（3）11ρSh ρS h -液 17．（1）18N ；（2）7N
18．（1）3×103Pa ；（2）2N ；（3）2.4×103kg/m 3 19．（1）0.18m 3；（2）400N
20．（1）0.8N ；（2）25g/cm 3；（3）0.32N。