專題07 浮力（有情境）的計算問題--2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)【情境】重難點(diǎn)計算專題必練（原卷+解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1. （2024福建）質(zhì)量為的杯子，裝入適量的水后放在水平的電子秤上，如圖甲；接著把草莓輕放入水中，草莓漂浮，如圖乙；然后用細(xì)針將草莓輕壓入水中，如圖丙；水均未溢出，電子秤示數(shù)依次為、、，不計細(xì)針體積。下列判斷正確的是（）
A. 甲圖中，水對杯底的壓力為
B. 乙圖中，草莓的質(zhì)量為
C. 丙圖中，草莓排開水的體積為
D. 丙圖中，細(xì)針對草莓的壓力為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．甲圖中，水的重力為
由于杯子不是柱體，所以水對杯底的壓力小于水的重力，即
故A錯誤；
B．乙圖中，草莓漂浮，受到的浮力等于草莓的重力，即，根據(jù)阿基米德原理可知，草莓受到的浮力等于排開水的重力，即
所以草莓的質(zhì)量為
故B錯誤；
C．根據(jù)阿基米德原理可知，草莓受到的浮力
草莓浸沒時排開水的體積
故C正確；
D．丙圖中，草莓受到豎直向下重力、豎直向上的浮力和豎直向下的細(xì)針的壓力，根據(jù)力的平衡條件可知，細(xì)針對草莓的壓力
故D錯誤。故選C。
2. 用彈簧測力計懸掛一個實心柱體，將它浸入水中靜止時，其上表面恰好與水面相平。此時彈簧測力計的示數(shù)為3N，柱體下表面受到水的壓力為2N，則柱體受到的浮力為_______N，其密度是_______kg/m3。（）
【答案】 2
【解析】柱體上表面恰好與水面相平，則上表面受到水的壓力為0，則它受到的浮力為
柱體的重力為
柱體的質(zhì)量為
柱體的體積為
柱體的密度為
3. （2024黑龍江龍東）美麗雞西是石墨之都，研學(xué)小組為了測量石墨的密度，用彈簧測力計測得石墨樣品重是4.8N，然后將其逐漸浸入水中，浸沒后彈簧測力計示數(shù)是2.8N，樣品的質(zhì)量是___________kg，樣品的密度為_______。
【答案】 0.48
【解析】根據(jù)可知，樣品的質(zhì)量是
浸沒后彈簧測力計示數(shù)是2.8N，在水中受到的浮力為
根據(jù)可知，物體的體積為
樣品的密度為
4. （2024齊齊哈爾市）如圖所示，有一個內(nèi)外壁皆為圓柱形的平底容器，內(nèi)裝足夠深的水。將一個質(zhì)地均勻的正方體物體懸掛在豎直放置的彈簧測力計下（圖中未畫出彈簧測力計）。當(dāng)物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)為7N；當(dāng)物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)為4N?，F(xiàn)將物體從彈簧測力計上取下放入水中，則該物體靜止時，所受到的浮力是______N，該物體的密度為______。
【答案】 9
【解析】設(shè)物體體積為，重力為，根據(jù)和稱重法，當(dāng)物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)為7N，則有
①
當(dāng)物體的體積浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)為4N，則有
②
聯(lián)立①②，解得物體體積，重力，則該物體的密度為
所以則該物體靜止時漂浮，浮力為
5. 人體密度跟水的密度差不多。質(zhì)量為40kg的小明套著游泳圈（游泳圈重力不計）在游泳池中漂浮時，小明浸在水中的體積為他的體積的，則游泳圈浸在水中的體積約為（）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】人體密度跟水的密度差不多,因此小明在水中懸浮，浮力等于重力
排開水的體積等于小明的體積
當(dāng)小明帶著游泳圈時，漂浮，浮力仍等于他的重力，排開水的總體積也仍為40dm3，小明浸入，即30dm3，則游泳圈排開水體積為10dm3。故BCD不符合題意，A符合題意。
故選A。
6. （2024四川宜賓）如圖所示，兩個不吸水的實心小球甲和乙，用不可伸長的細(xì)線系住，放入水中靜止后，甲有一半的體積露出水面，乙與容器底部接觸，細(xì)線被拉直。已知甲的重力為4N，甲受到的浮力為8N，甲、乙的體積之比為2:1，甲、乙的密度之比為1:6，水的密度為，g取。下列說法正確的是（）
A. 細(xì)線對甲的拉力為4NB. 乙受到的浮力為4N
C. 甲的密度為D. 容器底部對乙的支持力為4N
【答案】AC
【解析】A．甲球在豎直向下的重力與拉力和豎直向上的浮力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件得，細(xì)線對甲的拉力為
故A正確；
B．甲有一半的體積露出水面，甲、乙的體積之比為2∶1，則乙的體積等于甲排開的水的體積，由得，乙的體積為
乙浸沒在水中，排開水的體積
乙受到的浮力為
故B錯誤；
C．甲的體積為
甲的密度為
故C正確；
D．甲、乙的密度之比為1∶6，則乙的密度為
由、得，乙的重力為
乙在豎直向下的重力、豎直向上的拉力、豎直向上的浮力、豎直向上的支持力的作用下，處于平衡狀態(tài)，則容器底部對乙的支持力為
故D錯誤。
故選AC。
7. （2024四川成都）小李同學(xué)想估算空氣對自己的浮力大小，采集的數(shù)據(jù)有：自己的體重、自己的密度（與水接近，約為1.0×103kg/m3）、空氣的密度（約為1.3kg/m3）。則空氣對小李的浮力大小約為（）
A. 0.006NB. 0.6NC. 60ND. 600N
【答案】B
【解析】中學(xué)生的質(zhì)量約為50kg，則中學(xué)生的體積
由阿基米德原理可得，中學(xué)生在空氣中受到的浮力
故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
8. （2024四川達(dá)州）如圖甲所示，懸掛在彈簧測力計下的實心圓柱體A浸沒在水中，將其緩慢拉出水面（忽略物體帶出的水），彈簧測力計的示數(shù)F與物體上升的高度h之間的變化圖像如圖乙所示。然后將體積為2000的實心物體B用細(xì)線和A連接在一起，如圖丙所示放入水中，A、B剛好懸浮。細(xì)線的重力和體積忽略不計，，g取10N/kg，下列說法正確的是（）
A. A浸沒在水中所受浮力為10NB. A的底面積為50
C. B的重力為20ND. B的密度為
【答案】D
【解析】A．由乙圖可知，當(dāng)h處于0~10cm時，彈簧測力計的示數(shù)不變，說明圓柱體A未露出水面，此時彈簧測力計的示數(shù)F示?=5N，當(dāng)h處于20cm以上時，彈簧測力計的示數(shù)不變，說明圓柱體A已完全露出水面，此時彈簧測力計的示數(shù)F示?′=10N，則圓柱體A受到的重力
圓柱體A浸沒在水中時受到的浮力
故A錯誤；
B．由可得，圓柱體A的體積
若圓柱體A拉離水面時容器中的水面高度不變，則圓柱體A的底面積
實際圓柱體A拉出水面時，容器中的水面在下降，物體A從剛露出水面到離開水面時移動的距離與圓柱體A的高度不相等，故B錯誤；
C．將體積為2000cm3的實心物體B用細(xì)線和A連接在一起，放入水中，A、B剛好懸浮，則A、B的總重力
則B的重力
故C錯誤；
D．B的密度
故D正確。
故選D。
9. （2024四川廣安）如圖甲所示，足夠高的圓柱形薄壁容器，裝有適量的水放在水平桌面上?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為2kg、底面積為100cm2的均勻長方體豎直放入容器中，受到容器的支持力為4N，此時物體所受浮力為______N。若再加入適量的水使長方體剛好漂浮，如圖乙所示，則此時水面的高度與圖甲相比增加了______cm。（，g取）
【答案】 16 4
【解析】長方體的重力為
因為長方體受豎直向下的重力、豎直向上的浮力和支持力，并且
所以長方體受到的浮力
由可得，長方體排開水的體積為
此時水面的高度為
因為長方體剛好漂浮，所以
此時物體排開的體積為
此時水面的高度
此時水面的高度與圖甲相比增加的高度為
10. （2023齊齊哈爾）如圖所示為我國生產(chǎn)的一款水陸兩棲觀光車，它既能在陸地上行駛，又能像船一樣在水中航行。該車的總質(zhì)量是12t，空載靜止在水平地面上時，四個車輪與地面接觸的總面積為0.2m2。求：
（1）該車空載靜止在水平地面上時，它對水平地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）該車空載（駕駛員質(zhì)量忽略不計）在水中航行時，受到的浮力是多少？
（3）該車在水中以36km/h的速度勻速直線航行5min，此時發(fā)動機(jī)輸出功率為180kW，觀光車航行過程中受到的阻力是多少？

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）該車空載時的質(zhì)量
該車空載時對水平地面的壓力
該車空載時對水平地面的壓強(qiáng)
（2）該車空載時在水中航行處于漂浮狀態(tài)，則該車空載時在水中航行受到的浮力
（3）該車在水中航行過程中發(fā)動機(jī)輸出功率
該車在水中航行的速度
根據(jù)公式可知，發(fā)動機(jī)的牽引力為
因為車勻速直線運(yùn)動，受到的阻力與牽引力是一對平衡力，大小相等，所以
答：（1）該車空載靜止在水平地面上時，它對水平地面的壓強(qiáng)是；
（2）該車空載（駕駛員質(zhì)量忽略不計）在水中航行時，受到的浮力是；
（3）觀光車航行過程中受到的阻力是。
11. （2023內(nèi)蒙古赤峰）小亮同學(xué)在測量浮力時發(fā)現(xiàn)：金屬塊浸沒在密度不同的液體中，測力計示數(shù)不同。于是，他用測力計和重為4N、體積為1×10-4m3的金屬塊，組裝成密度計，將金屬塊浸沒在不同液體中靜止，來探究液體密度與測力計示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。
（1）如圖所示，金屬塊浸沒在水中靜止，受到的浮力是多少？
（2）若將此時測力計指針?biāo)缚潭葮?biāo)為1.0×103kg/m3，這條刻度線的刻度值是多少N？
（3）該液體密度計的0kg/m3刻度標(biāo)在________N處。這個液體密度計所能測量的液體密度值不能超過________kg/m3。（g取10N/kg；ρ水=1.0×103kg/m3）

【答案】（1） 1N （2） 3N （3） 4 4×103
【解析】（1）金屬塊浸沒在水中，排開水的體積為
V排=V=1×10-4m3
靜止時受到的浮力為
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
（2）根據(jù)稱重法可知，測力計示數(shù)為
F示=G-F浮=4N-1N=3N
所以若將此時測力計指針?biāo)缚潭葮?biāo)為1.0×103kg/m3，這條刻度線的刻度值是3N。
（3）當(dāng)該測力計下的物體不浸沒在液體中時，即浸入液體密度為0kg/m3時，測力計示數(shù)為4N，所以該液體密度計的0kg/m3刻度標(biāo)在4N處。
當(dāng)金屬塊浸沒在液體中測力計的示數(shù)為0時，所測量液體密度最大，此時
F示″=G金-F浮″=0N
則
F浮″=G金=4N
當(dāng)浮力為4N時，液體密度最大，此時液體密度為
答：（1）如圖所示，金屬塊浸沒在水中靜止，受到的浮力是1N；
（2）若將此時測力計指針?biāo)缚潭葮?biāo)為1.0×103kg/m3，這條刻度線的刻度值是3N；
（3）該液體密度計的0kg/m3刻度標(biāo)在4N處。這個液體密度計所能測量的液體密度值不能超過4×103kg/m3。
12. （2023上海）體積為的物體浸沒在水中時，浮力的方向是______的，物體受到的浮力大小為_____N。
【答案】豎直向上 10
【解析】一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的浮力。
物體浸沒在水中時
則物體受到的浮力大小為
13. 如圖所示，三個相同的柱形容器中盛有體積相同的水或鹽水，將重為3.0N的圓柱體依次放入這三個容器中。下列說法錯誤的是（）
A. 圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N
B. 圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差等于0.1N
C. 圖丙中鹽水的密度是1.1×103kg/m3
D. 圓柱體的密度是3.0×103kg/m3
【答案】B
【解析】A．圖甲中，還沒有浸沒，甲上表面的壓力為0，故圖甲下表面的壓力為
圖乙中，物體浸沒，則
圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差
在圖乙中，上表面的壓力大于0，故圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N，故A正確，A不符合題意；
B．丙圖中，物體所受的浮力為
乙圖中，物體所受的浮力大小為
圖丙中物體上表面的壓力為
同理，圖乙中物體上表面的壓力為
和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差
由于未知，故圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差未知，故B錯誤，B符合題意；
C．圓柱體在乙和甲中都浸沒，排開液體體積相同，且與圓柱體體積相同。在圖乙中，圓柱體所受的浮力為1N，則圓柱體的體積為
圖丙中，圓柱體所受的浮力為1.1N，則鹽水的密度是
故C正確，C不符合題意；
D．圓柱體的質(zhì)量為
圓柱體的密度是
故D正確，D不符合題意。故選B。
14．（2023湖南懷化）物理實驗室里，同學(xué)們正在認(rèn)真的完成“探究浮力的大小跟排開液體重力的關(guān)系”的實驗。小明將重5N的物體浸沒水中后，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。（，）
（1）求水對物體浮力大小?
（2）求該物體的體積?
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由圖可知，彈簧測力計的示數(shù)為F=2.6N，則物體受到的浮力F浮=G-F=5N-2.6N=2.4N
（2）根據(jù)公式F浮=ρ水gV排可知，物體排開水的體積
由于物體浸沒水中，所以物體體積
15. （2023重慶A）小莉模擬古人利用浮力打撈鐵牛，模擬過程和測量數(shù)據(jù)如圖所示。①把正方體M放在架空水槽底部的方孔處（忽略M與水槽的接觸面積），往水槽內(nèi)裝入適量的水，把一質(zhì)量與M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮，如圖甲所示；②向杯中裝入質(zhì)量為水杯質(zhì)量2倍的鐵砂時，杯底到M上表面的距離等于M的邊長，如圖乙所示，此時水杯浸入水中的深度h=______cm；③用細(xì)線連接水杯和M，使細(xì)線拉直且無拉力，再將鐵砂從杯中取出，當(dāng)鐵砂取完后，M恰好可被拉起，完成打撈后，如圖丙所示。則M與水杯的底面積之比為_______。

【答案】 9 2∶9
【解析】根據(jù)甲、乙兩圖可知，向杯中裝入質(zhì)量為水杯質(zhì)量2倍的鐵砂時，液面上升的距離為
由此可知當(dāng)加入質(zhì)量與水杯相同的鐵砂液面上升3cm，因為鐵砂與柱形薄壁水杯質(zhì)量相等，因此不加鐵砂時，水杯浸入水中的深度為3cm，因此如圖乙所示，此時水杯浸入水中的深度
由圖乙可知，裝入鐵砂后燒杯下降6cm，則增加的浮力為
ΔF浮=ρ水ΔV排g=ρ水g×6cm×S杯
取出鐵砂的拉力的增量等于ΔF浮。因鐵砂的質(zhì)量是水杯的2倍，并由甲圖可知，燒杯受到的浮力為
F浮=ρ水g×3cm×S杯=G杯
又因為M的質(zhì)量與水杯的質(zhì)量相等，因此，M受到的重力大小也為F浮。當(dāng)鐵砂取完后，M恰好可被拉起可知，杯底到M上表面的距離等于M的邊長，鐵砂產(chǎn)生的浮力剛好的與M正方體的重力和上表面的壓力，則
化簡得
①
根據(jù)甲丙兩圖可知，增加的排開水的體積是
且增加的浮力等于正方體M的重力與所受浮力之差，則有
化簡得
在甲圖中，排開水的體積為
則有
②
①②兩式聯(lián)立可得
16. 2022年5月15日新聞，“巔峰使命”珠峰科考項目組成功將自主研發(fā)的浮空艇從海拔4300米的營地升空到9000米，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。假設(shè)在此前的一次實驗中，浮空艇（表皮很薄的氣囊）體積為9000m3，內(nèi)部充有氦氣和空氣的混合氣體，其密度為0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁儀器艙總質(zhì)量為2×103kg，浮空艇用纜繩系在一輛錨泊車上（如圖）。該浮空艇周圍空氣的密度為1.2kg/m3，g取10N/kg，纜繩的重力不計，儀器艙體積可忽略不計。求：
（1）浮空艇內(nèi)氣體的質(zhì)量；
（2）浮空艇所受到的浮力；
（3）為了有效控制浮空艇，要求錨泊車的重力是纜繩拉力的三倍，則錨泊車的質(zhì)量是多少？
【答案】（1）1.8×103kg；（2）1.08×105N；（3）2.1×104kg
【解析】
（1）由得
（2）由阿基米德原理得
（3）浮空艇受4個力而平衡
所以為
又因為要求錨泊車的重力是纜繩拉力的三倍
10. 溪水中一塊石頭的質(zhì)量為2.4kg，體積為1×10-3m3，g取10N/kg。求：
（1）石頭的密度；
（2）石頭浸沒在水中受到的浮力。
【答案】（1）2.4×103kg/m3；（2）10N
【解析】（1）石頭的密度為
（2）石頭排開水的體積為
V排=V=1×10-3m3
根據(jù)阿基米德原理可得
F浮=G排=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
答：（1）石頭密度為2.4×103kg/m3；
（2）石頭浸沒在水中受到的浮力為10N。
17. （2022安徽）小華采用如下方法測量一物塊（不溶于水）的密度：彈簧測力計懸掛物塊靜止時的示數(shù)為F1=3.0N（如圖甲所示）；將物塊浸沒在水中，靜止時彈墴測力計的示數(shù)為F2=2.0N（如圖乙所示）。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）物塊的質(zhì)量m；
（2）物塊的體積V；
（3）物塊的密度ρ。
【答案】（1）0.3kg；（2）1.0×10-4m3；（3）3×103kg/m3
【解析】（1）由圖甲可知，物體的重力
G=F1=3.0N
所以物體的質(zhì)量為
（2）根據(jù)稱重法可得物體浸沒水中受到的浮力為
F浮=F1-F2=3.0N-2.0N=1.0N
根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排，可以得出
物體浸沒時
V=V排=1.0×10-4m3
（3）物塊的密度為
答：（1）物塊質(zhì)量為0.3kg；
（2）物塊的體積為1.0×10-4m3；
（3）物塊的密度3×103kg/m3。
18．（2023四川宜賓）如圖甲，用輕質(zhì)細(xì)線將一不吸水的木塊懸掛在彈簧測力計下，靜止時測力計讀數(shù)為3N；如圖乙，將該木塊靜置于平放的盛水容器中，木塊有的體積露出水面；如圖丙，用豎直向下的力F壓該木塊時，木塊剛好全部浸入水中且靜止。已知水的密度為，g取10N/kg，求：
（1）圖乙中木塊所受的浮力大??；
（2）木塊的體積；
（3）木塊的密度；
（4）圖丙中F的大小。

【答案】（1）3N；（2）；（3）；（4）2N
【解析】（1）因為彈簧測力計的示數(shù)是3N，又因為木塊漂浮，故G=F浮，所以乙圖中木塊的浮力為3N。
（2）因為，則木塊的體積為
（3）木塊的質(zhì)量
木塊的密度
（4）用豎直向下的力F將木塊緩慢壓入水中,靜止時,木塊上表面恰好與水面相平，此時物體排開水的體積
此時時物體受到的浮力
根據(jù)可知，豎直向下的力

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