2023年中考物理总复习专项训练（计算题）：浮力.pdf

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1、2023年中考物理总复习专项训练（计算题）：浮力一、计算题1.如图所示，一边长为10cm的正方体悬浮在液体中，上表面受到液体向下的压力R=5 N,下表面受到液体向上的压力B=15N。（g取10N/kg）求：（1）该正方体所受浮力的大小；（2）液体的密度；（3）正方体下表面距离液面的深度。2.如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下 降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处，如图是整个过程中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降距离h变化关系的图像.（g取10N/kg）求：（1）圆柱体的重力为多少N；（2）圆柱体浸没时受到的浮力;（3）圆

2、柱体的密度；3.如图所示，将底面积为0.02m2的长方体实心铝块放在刻度面板已改装好的台秤上稳定时，台秤示数 为 27 N,已知铝的密度为2.7 x 1 03kg/m3。求：(1)铝块对水平台秤的压强。(2)如果再把铝块完全浸没在水中静止时，受到的浮力。4.一个重5 N 底面积为0.0 2 m2的容器里装有水，一个质量为0.2 kg 体积为4 x l0-4m3的木块静止在水面上，测得容器中水的深度h为0.2 m,如图所示，求：(1)木块受到的浮力；(2)水对杯底的压强和压力。5.一个圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示，容器中立放着一个均匀实心圆柱体M,现慢慢向容器中加水，加入的水对容器底的压

3、强p 水与所加水的质量m 的关系如图丙所示，容器足够高，在整个过程中无水溢出，M 的底面始终与容器中的水面平行.当加入的水等于3 kg 时，物 体 M 刚好漂浮(1)求圆柱体M 刚好漂浮时容器中水的深度；(2)求圆柱体M 的密度；(3)当容器中加入足够多的水后，把正方体放在圆柱体M 上，圆柱体刚好浸没，则该正方体的重力为多少？6.如图，水平桌面上正放一个底面积为3 x l0-2 m 2 溢水杯，溢水口距杯底2 0 c m,内装深度为1 8 c m 的水,将边长为1 0 c m、密度为0.9 g/c m 3 的正方体木块缓慢放入水中。(p*=1.0 x l03kg/m3)求：（1）木块放入前，水

4、对溢水杯底的压强和压力；（2）木块放入前，木块对水平桌面的压强；（3）木块放入水中静止后，水对木块的浮力。7 .体积为1 x 1 0-3 米3 的金属球浸没在水中，求该金属球所受到浮力的大小F浮。8 .如图所示，由航空工业六O五研究所自行设计的“海鸥3 0 0”轻型水陆两栖飞机的总质量为4 0 0 0 kg,可载乘客4-6 名，该机配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备，可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。求：（g 取 1 0 N/kg）（1）飞机停在水面时，机身浸入水中的体积是多少？（2）飞机在空中以3 6 0 km/h 的速度水平匀速飞行时，在水平方向飞机受到的空气阻力为飞机重力的0 1

5、 倍。以这一速度飞行时，飞机发动机的功率是多少？9 .两栖突击车是登陆作战的重要装备.如图甲是我国某型号的两栖突击车，它的总质量2 2 吨，发动机的功率4 2 0 kW。水上最大速度1 4.4 km/h,陆地最大速度5 4 km/h。请你解答下列问题：（g=1 0 N/kg）（1）该车的尾部有一个类似于机翼的装置，如图乙所示，请你说明这个装置的作用。发动机的做功冲程中，能量的转化情况是（2）该车停在水平地面上时，履带着地总面积为4 m 2,它对地面的压强是多少？（3）该车静止浮在水面上时排开水的体积是多大？（p,lQ x l0 3 kg/m 3）(4)该车在水中以最大速度匀速前进时(发动机正常

6、工作)，受到的阻力是多大？1 0.如图所示，一个质量为2 kg,密度为2 x 1 0 3 kg/n?的实心正方体M,悬挂在轻质杠杆B端，O B：O A=5：4,当M 的一半体积浸在液体中时,A端竖直向下的拉力为2 0 N,杠杆在水平位置平衡。(g=1 0 N/kg)求：T M(1)物体M受到的拉力大小；(2)液体的密度；(3)若剪断细线，物体M在液体中稳定时M对容器底部的压强。1 1 .如图所示，正方体A的边长为1 0 c m,在它的上面放一个重为2 N 的物体B,此时正方体A恰好没入水中,已知 g=1 0 N/kg,p *=1.0 x l03kg/m3.求：正方体A受到的浮力的大小；正方体A

7、的密度.1 2 .为了增强中学生体质，进一步加强防溺水教育，学校组织学生进行游泳训练。(p*=1.0 x l03kg/m g 取 1 0 N/kg)求：(1)小东在一次游泳训练中，游 2 0 m 所用的时间为4 0 s,则他游泳的平均速度是多少m/s?(2)如图所示，小东手上佩戴的防溺水安全手环是水上救生设备，携带非常方便，手环里的安全气囊充气后的体积是1.7 x 1 0-2 m 3,当它完全浸没在水中时受到的浮力为多少N?(3)小东的质量为5 0 kg,他站立在泳池岸上，双脚与水平地面的总接触面积是5 0 0 c m 2,他对水平地面的压强是多少P a?（4）小东在泳池岸上看到池水的深度比实

8、际深度要浅，正如古诗所说“潭清疑水浅”，请用光学知识分析其中原因。1 3.如图所示，在纪念中国抗日战争暨世界反法西斯战争胜利7 0周年大阅兵中，我国展示了国产05式高速两栖突击车，它是当今世界上水上速度最快的中型两栖突击车.该两栖突击车的总质量为2.9x 1 04 kg,发动机的功率为1 06w,每条履带与地面接触面积为2 m2,海上最大行驶速度为4 0km/h.g取 1 0N/kg,求：（1）突击车静止在水面上时，受到的浮力多大？（2）突击车停在水平地面上，对地面的压强多大？（3）突击车在海上以最大速度行驶0.8km,发动机做功多少？1 4.小明来到索有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，

9、看到游客能漂浮在湖面，便利用随身携带的祛码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度.（g取1 0N/kg）取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号.在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中.在铁皮罐上加祛码，直至铁皮罐恰好浸没在水中.将该铁皮罐放入盐水中，加祛码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中.问：（1）铁皮罐的体积有多大？（2）铁皮罐和沙石的总重有多大？（3）盐水的密度有多大？1 5 .如图所示，一边长为1 0c m的立方体木块，在水中静止时，刚好有四分之一露出水面，已知容器的底面积为2 5 0c m2.（g 取 1 0N/kg）

10、求:=（1）木块受到的浮力；（2）木块的密度；（3）若用手将木块缓慢压入水中，当木块刚好没入水中时.，水对容器底部的压强增大了多少？1 6.如图所示，用滑轮组将一个浸在水中，质量为1 0kg,体积为5 d m3 的实心物体吊起。物体完全出水后，5 s 内被匀速吊起1 m,已知此时绳子拉力为F=4 0N （g=1 0N/kg）求：（1）物体上表面露出水面前，水对容器底部的压强;（2）物体上表面露出水面前，物体受到的浮力；（3）物体完全出水后，拉力的功率。答案1.(1)解：由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力 F浮=F 2-B=1 5N-5N=1 0 N答：该正方体所受浮力的大小1 0 N(2)

11、解：物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，则物体排开液体的体积V排=V=L3=(1 O cm)3=1 0 0 0 cm3=1 x 1 0-3m3液体的密度p=F浮=_I O N _gV 排 l O N/k g x l x l。-3m 3=l x l O3k g/m3答：液体的密度1 x 1。2m 2(3)解：正方体下表面的面积 S=L 2=(1 0 cm)2=1 0 0 cm 2=l x l 0-2m 2液体对物体下表面的压强p=-/=毁 f =l-5x l O3P a5 1 X 1 0，23正方体下表面到液面的距离h产累=),5x1g Pa-=0.1 5m=1 5cm答：物体下表面距离液

12、面的深度1 5cm2.(1)解：根据图像可知，第一段弹簧测力计的示数就是物体所受重力，故圆柱体的重力为1 2N。(2)解：根据图像可知，第三段弹簧测力计示数为4 N,此时圆柱体浸没在水中，圆柱体受竖直向上的浮力、拉力和竖直向下的重力，故尸浮=G -F 投=1 2N _ 4N =8 N(3)解：当圆柱体浸没时，所受浮力为8 N,根 据F浮=p.g V排W R v物=丫 排 ,=-5 3-=8 x 1 0-4m3l.O xlO6 kg/mxlO N/kgm饵 G 1 23根据 m =pV 可知 P物=/冬=仔-=-1。=L 5 x 1 0g/m3Y 物 v 物 8 x 1 0 m33.(1)解：由

13、题意可知铝块的重力为G=27 N铝块对水平台秤的压力尸=G=27 N铝块对水平台秤的压强p =(=需1=1 350 P a3 0.0 2mz答：铝块对水平台秤的压强为1 350 P a ；解：由 G=mg得，铝块的质量m=%=2.7 kg根 据 p =可得，实心铝块的体积V 优=2 7x滥/=I 10-3 m3v *f f j 乙./人 J.U rtu/i t铝块完全浸没在水中静止时受到的浮力F浮=p水9丫排=p水9丫=1.0 x 1 03kg/m3 x 1 0N/kg x l x1 0-37 n3=IO N答：如果再把铝块完全浸没在水中静止时，受到的浮力为1 0/V。4.(1)解：因为木块漂

14、浮在水面上，所以木块受到的浮力F而G=m g=0.2k g x l 0 N/k g=2N答：木块受到的浮力为2 N；(2)解：水对杯底的压强 p=p 水g h=1.0 x l()3k g/m 3x l 0 N/k g x 0.2m=20 0 0 P a由=(可得，水对杯底的压力F产p S=20 0 0 P a x 0.0 2m 2=40 N答：水对杯底的压强和压力分别为20 0 0 P a、40 No5.(1)解：当加入的水m水=3 kg时，p水=O.6x l()3p a,p.3由p=p g h 可得，水的深度 h=f彳=-P0-=0.0 6m=6cm；P 7/1 x1 0,kg/m$xlO

15、N /kg答：圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度为6cm(2)解：由于物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4 c m,则物体M的高度H=h+h,=6(：0 1+4cl n=1 0 cm；由漂浮条件可知：F浮=G,即：p木V j*g=p粉V物g,则 p *S h g=p wS H g,所以 p i?!i=g P 4 =镖得 X 1 X 1 o3 k g/m3=o.6x 1 03k g/m3；答：圆柱体M的密度为O.6x l O 3k g/m 3；(3)解：由p=号 可得，水的体积丫=*,，帚，3=3x 1 0v P 水 1 x1 0 kg/m圆柱体周围的水的底面积S *=也V,=3X 1 0 -3 川

16、Q=0.0 5m2,h 0.06m由于加入的水等于7 k g与3k g时压强分别为1.0 x l 0 3p a、0.6x 1 03P a,由p=%=与得，容器的底面积S=圆柱体的底面积S液体=S -S水=0.1 m 2-0.0 5m2=0.0 5m2,则圆柱体的体积 V =S h=0.0 5m2x 0.1 m=0.0 0 5n?,F浮=p 水 g V =1 .O x 1 0 3k g/m3x 1 O N/k g x O.O O 5m3=50 N圆柱体 M 的重力 GM=m g =p V g=0.6x 1 03k g/m3x O.O O 5m3x 1 O N/k g =30 N,(7kg 3 k

17、g)xl0%g4mg _/P 一=0.1m21.0 xl03pa-0.6 xl03paG =F 浮-GM=5 0 N-30 N =20 N.答：该正方体的重力为20 N.6.(1)解：木块放入前，内装水深度为1 8 cm=O.1 8 m,溢水杯底面积为3x l 0-2m2,液体压强为p=pgh=1 03kg/m3 x I O N/kg x 0.1 8 m =1 8 0 0 P a水对杯底压力 F=pS=1 8 0 0 P a x 3 x 1 0-2m2=54N答：木块放入前，水对溢水杯底的压强是L 8 x l()3p a,压力是54N；(2)木块是边长为1 0 cm=0.1 m、密度为0.9

18、g/cm 3的正方体，对水平桌面的压强P木=P木9卜木=Q.9 x1 03kg/m3 x 1 0N/kg x 0.1 m =900Pa答：木块放入前，木块对水平桌面的压强是O.9 x l O 3p a；(3)木块放入水中静止后，木块漂浮在水面上，浮力等于重力F浮=G木=m木g=p木gV木=69 XU)3kg/x I O N/kg x (0.1 m)3=9N答：木块放入水中静止后，水对木块的浮力是9 N。7.解:金属球浸没在水中，则排开液体的体积等于金属球的体积，故金属球所受到的浮力F卡p 木 g Vr t=1 x l O3k g/m3x 9.8 N/k g x 1 x 1 0-3m3=9.8

19、N答：金属球所受到浮力为9.8 牛8.(1)解：飞机处于漂浮状态，F；7=G,根据阿基米德原理得到飞机机身浸入水中的体积Cr 浮 G m g m 4000/co,P 7 K g P 7 K g P 水9 P 7 K 1 义 1 03k g/m3答：飞机停在水面时，排开水的体积是4m 3(2)解：K 机的速度 360km/h=360 x y g m/s=1 0 0 m/s，飞机受到的阻力 f=0.1 G=0.1 m g=0.1 x 40 0 0 k g x 1 0 N/k g=40 0 0 N,飞机水平匀速飞行时，处于平衡状态，飞机受到的动力和阻力是平衡力，动力等于阻力，即 F=f=40 0 0

20、 N,飞机发动机的功率 P =:=，=F v=40 0 0 J V x 1 00m/s=4x 1 05W答：飞机发动机的功率是4X 1 0 5W。9.(1)减小突击车对地面的压力；内能转化为机械能(2)解：F=G=m g=22x 103k g x 10N/k g=2.2x 105NP=-=2-2x l 05j V -5 5x l O4P aS 4m 2(3)解：F,；=G=2.2x l O5N由 F 滓=p i s-g-V 解:V =2.2x i o 5/yI xlO3 kg/m3 xlO N /kg=22n?浮P液(4)解：V=14.4k m/h=4m/s由P=牛=华=F v得：F=P =4

21、20 x 10 1/=I.05X105NV 4 m/sf=F=1.05x l 05N10.(1)解：根据杠杆平衡条件FJI=F212可得FA-OA=FBOB物体M受到的拉力大小等于物体对杠杆在B点的拉力FM=FB=勺 黑=型 誓 =16N答：物体M受到的拉力大小为16N；解：由公式。=菩 可得，正方体M 的体积展方=亚瑞而=1 x 1 0-3-当M 的一半体积浸在液体中时，排开液体的体积 辨=；V =/x l x 10_3m3=0.5 x 10-3m3正方体M受到的重力G=m g=2k g x l 0N/k g=20N分析正方体M 的受力情况，正方体受重力、浮力和拉力，当物体静止时G=FM+F

22、浮则正方体M受到的浮力F i?=G-FM=20N-16N=4N由阿基米德原理可得,液体的密度P滞=Q=-产-液 V 承 0.5x l 0-3z n3x l 0/V/f c 5=0.8 x 1 03kg/m3答：液体的密度为().8 x 103k g/m3；(3)解：若剪断细线，物体M在液体中浸没时受到的浮力尸/=P瀛&g =P温 g=0.8 x 1 03kg/m3 x1 x 10-3m3 x lO N/kg=8 N则正方体M对容器底的压力F=G-F j?/=20N-8 N=12N已知此正方体的体积V=l x l 0-3m 3,则此正方体的边长a =汐=V 1 x 10-3m3=0,1m正方体的

23、底面积S =a2=(0.1m)2=0.01m2物体M在液体中稳定时对容器底部的压强P -S -o.O l m2 _ 1 1 U 口答：若剪断细线，物体M在液体中稳定时M对容器底部的压强为1.2x l O 3P a。11.解：如图，正方体A浸没在水中，V产V=(0.1m)3=0.001m3,正方体A受到的浮力的大小：F浮=水 V排 g=1.0 x l()3k g/m 3x 0.001m 3x l 0N/k g=10N；如图，A和B一起处于漂浮状态,所以F 浮=GA+GB，则正方体A的重力：GA=F浮-GB=10N-2N=8 N,正方体A的质量：mA=务=.筋Eg=0.8 k g,正方体A的密度：

24、PA=0.8/cg0.001m3=O.8 x l O3k g/m3.答：正方体A受到的浮力的大小为10N；正方体A的密度为().8 x 103k g/m 12.(1)解：根据速度公式可得他游泳的平均速度是v=*=黑=05m/s答：他游泳的平均速度是0.5m/s；(2)解：因为安全气囊完全浸没在水中，根据阿基米德原理可得浮力为F钎 p 水 g V 怵=1.0 x l 03k g/m3x 1 O N/k g x 1.7 x 1013=17 0N答：当它完全浸没在水中时受到的浮力为17 0N(3)解：因为在水平面上，压力为F=G=m g=5O k g x 1O N/k g=5O O N受力面积 S=

25、500c m2=5x l 0-2m2他对水平地面的压强是P =50嵋、=104P a3 5x 10 zm2答：他对水平地面的压强是104P a(4)解：因为光从水斜射入空气时发生了折射，折射光线远离法线(折射角大于入射角)，人眼逆着折射光线向水中看去，会感觉水变浅了。13.(1)解：突击车静止在水面上时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，即浮力是：F浮=G=m g=2.9x l 04 k g x l O N/k g=2.9x l O5 N(2)解：突击车停在水平地面上，对地面的压力是：F=G=2.9x l O5N,对地面的压强是：p=J =2-9 X 5/V=7.25 x 104P aS

26、 2n l 2x 2(3)解：由知道，突击车在海上以最大速度行驶0.8 k m 行驶的时间是：=C L r y j K T H,/屋=0.02h=7 2s,由 P =?知道，发动机做的功是：W=P t=106 WX7 2S=7.2X107J14.解：(1)由图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮 尸 p 水 V w i g=p，k x/V 跳 g,在铁皮罐上加祛码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力F浮 2=p#V 授 2g=p木 X V 城 g,由于铁皮罐处于漂浮，则 F浮 =G 端,一F浮2=G I+G(Mi,所以，F浮2-F浮 i=G a ni,BP p 水x V -p 水x V 露g=G

27、欣 码i,则 V 谴=2G祛码i=21n祛码1P 水g P 水g2m 硅码 i 2,OxO.5fcc7 i一一=1 O xloTg/m 3 T“I。3m3；(2)一半浸入水中漂浮时受到的浮力F i=p V 排 lg=p水 x/V 锻g=1 .O x 103k g/m3x|x 1 x 10-3m3x 1 ()N/k g=5 N,由于铁皮罐漂浮在水面上，则 Gs=F,?i=5 N.(3)将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得：F浮3=G滓+G婀2,即：P盐 水V赫g=G谛+G袪 码2,所以p盐 水 二G灌+G硅码2_ G癖+m祛码2gV罐g5N+(0.5kg+0

28、.2kg)xl0N/kglxlO 3m3xlO N/kg=1.2x l O3k g/m 答：(1)铁皮罐的体积有1x 10 3m3；(2)铁皮罐和沙石的总重有5 N.(3)盐水的密度有1.2x 103k g/m3.15.(1)木块的体积：V*=(10c m)3=l x l 0 3m3,F浮=p木gV产l x l O 3k g/m3x l O N/k g x 1 x l x l O-3m3=7.5 N4答：木块受到的浮力为7.5 N(2)木块漂浮，则G *F浮=7.5 N,G.7木块的质量：m木=*=通 而 而=0.7 5 k g,g木块的密度：pi=京 =07号 8=0.7 5 X 1 o3k

29、 g/m3木 1X 10 7 7 1 答：木块的密度为0.7 5 x 103k g/m3(3)当木块刚好全部浸入水中时，增加排开水的体积为：V=l x l O 3m3x /=0.25 x 10 3m3,水面上升的高度为：h=孚=025x10：=o o m5 25 0 x 10 m2水对容器底部的压强增大量：P=P ,K g A h=1X 1 o3k g/m3x 1 O N/k g x O.01 m=10O P a答：若用手将木块缓慢压入水中，当木块刚好没入水中时，水对容器底部的压强增大了 l O O P a16.(1)解：水对容器底部的压强 p=pg h=1.0 x i 03k g/m3x l()N/k g x 5 m=5 x l()4pa(2)解：受到的浮力 F ；=pg V x l.0 x l 03k g/m3x l 0N/k g x 5 x l(y3m3=5 0N(3)解：物体完全出水后，拉力做的功为W=F s=F x 3h=40N x 3m=12()J拉力的功率P=-W =24 W