2020年中考物理浮力计算题专题训练题(精选解析版)(65)

1、2020 年中考物理浮力计算题专题训练题 651. 有两个圆柱形容器，分别盛有深度相同的水和某种未知液体 .现用弹簧测力计挂着 一个圆柱体，先后将圆柱体逐渐竖直浸入水和未知液体中.如图甲、乙所示分别为弹簧测力计的示数随着圆柱体下表面在水中深度和在未知液体中深度的变化图象， 求：(1) 圆柱体的底面积是多少？(2) 圆柱体的密度是多少？(3) 未知液体的密度是多少？(4) 未放入圆柱体前 ,能不能求未知液体对容器底产生的压强？若能压强是多少？若 不能，请说明理由。2.有两个正方体塑料块， B 的边长为 L，A 的边长是 B 的边长的 2 倍，A的密度为 求：(1) 塑料块 A 的重力；(2) A

2、 、 B分别放在水平地面时， B 对地面的压强是 A对地面压强的 4.5倍，B 的 密度是多少？( 3)如图所示，将 B置于 A 上表面后放入一个水平放置、底面是正 方形，其边长是 B 的边长 3倍的水槽， 向水槽注入多少体积水后 A的底面刚好能离 开水槽？3. 用弹簧测力计测石块重，其重为10N，若把石块的一半浸没于底面积为200cm2 装有水的烧杯中，弹簧测力计的读数为 8 N,（g=10N/lg, 煤油 =0.8 ×103kg/m3） 则： （ 1）此石块所受到的浮力是多大？（ 2）这种石块的密度是多少？ （ 3）若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为多大？ （4）水对

3、烧杯底部的压强增加了多少？4. 质量为 027kg的苹果漂浮在水中时， 有 1/l0的体积位于水面之上， 如图所示。 求：1）苹果排开水的重力大小。2）苹果的密度。5. 某同学要探究浸入水中的金属圆柱体受到弹簧测力计的拉力的大小与其浸在水中 深度的关系。 他将一个金属圆柱体缓慢浸入水中， 记录下金属圆柱体的下表面所处 的不同深度 h 和弹簧测力计相应的拉力示数 F 的数据如下表：h/m00.010.020.030.040.050.06F/N2018161412108根据实验数据分析可得： 金属圆柱体受到弹簧测力计的拉力 F 的大小与其浸入水中 深度 h 的关系式为 。6. 如图所示， 为了清洗

4、水池， 某工人重 650N，站在池外地面上， 用 100N 的拉力向下匀速拉动绳子提起一浸没在水中体积为 1.5 ×10-2m3、重 390N 的石块（石块始终浸没在水中，且忽略 水对石块的阻力， 水=1×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）石块浸没在水中时受到的浮力； （2）将石块提升到石块上表面与水面齐平的过程中滑轮组的 机械效率。（ 1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?7. 如图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图 某次打捞作业中， 该船将沉没于水下 深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为50m3，质量是 200t （ g 取（ 2）货箱完全出

5、水后，又被匀速吊起1m，已知此时钢缆拉力 F= ，则在8.此过程中拉力 F 所做的功是多少？起吊装置的滑轮组机械效率是多少 ?如图所示， 094 型号战略导弹核潜艇是我国“国之利器”之一，对我国的国防安全 有着重要的意义。 核潜艇的重力为 7×107N，体积为 9×103m3.海水密度取 1×103kg/m3.1）核潜艇漂浮在海面上时所受的浮力； 2）核潜艇潜入水下时应至少向水舱加水的重力。（3）潜入水下 150m时，核潜艇的一个面积为 0.8m2 的舱面所受海水的压 力。9. 如图所示，当把一正方体物块放在水中，静止后刚好有一半体积露出水面，正方体的边长为 L，

6、小明和小红对此时物体所受的浮力有不同的看法，小明认为：由浮力产生的原因（上、下两面的压力差）可知上面与大气接触，所以 F 浮=水 g L?L2-P0?L2（P0表示大气压强的值）小红认为：根据阿基米德原理可知F 浮=水 g L?L2=水g；你同意谁的想法，从理论上简单解释另种想法错误的原因。10. 小强利用弹簧测力计、体积为 6×10-5 m3 的金属圆柱体和水等实验器材进行浮力相 关实验，当逐渐增加金属圆柱体浸入水中的体积，到金属圆柱体恰好浸没水中，记 录的实验数据如表所示。 请你根据表中数据归纳出弹簧测力计对金属圆柱体的拉力 F 与金属圆柱体排开水的体积 V 排的关系式： F=

7、。V 排/m3-50.5 ×10-5-51×10-5-52×10-5-53×10-5-54×10-5-55×10-5-56×10-5F/N1.571.521.421.321.221.121.02答案及其解析1. 答案： 解：（ 1）由两图可知，圆柱体的重力为G=7.2N，由甲图可以看出，当深度为 25cm 时，圆柱体刚好完全浸没，所以圆柱体的深度为 h=25 cm=0.25 m，当圆柱体浸没在水中时，由甲图可以得到圆柱体受到的浮力为F 浮水=G-F 示甲=7.2N-1.2N=6N，F 浮=液 gV 排 ，圆柱体的体积为， 圆

8、柱体的底面积为（ 2） G=mg， 圆柱体的质量为，圆柱体的密度为 ；（ 3）由乙图知， 当圆柱体在液体中的深度达到 h'=20 cm=0.2 m时，弹簧测力计示数为 0， 所以受到的浮力为 F 浮液 =G=7.2N，圆柱体排开液体的体积为 V 排=Sh=2.4 ×10-3m2×0.2m=4.8 ×10-4m3，F 浮=液 gV 排 ，液体的密度为：（ 4）由于没有给出未知液体的深度或圆柱形容器的底面积，所以无法得出未放入圆柱 体前，未知液体对容器底产生的压强。答：（ 1）圆柱体的底面积是 2.4 ×10-3 m2；（ 2） 圆柱体的密度是 1.

9、2 ×103kg/m3；（ 3）未知液体的密度是 1.5 ×103kg/m3；（ 4）不能；因为没有给岀未知液体的深度或圆柱形容器的底面积，所以不能。解析：（1）由图甲得出圆柱体的高度和全部浸没时的浮力，全部浸没时VV 排，由阿基米德原理求出 V 排即可得到物体的体积，再由圆柱体的高度和体积求底面积；2）由圆柱体的重力求出质量，利用公式求圆柱体的体积；（ 3）由图乙得出物体漂浮时受到的浮力和深度，由深度和底面积得出排开液体的体积，由 F 浮=液 gV 排 变形后求液体的密度；（ 4）由液体压强公式 p=gh 分析能否求液体对容器底部的压强。此题以图象的形式考查了液体压强和浮

10、力计算公式及其变形公式的应用，综合性较强， 难度较大。从图象中迅速提炼出有用信息，是解决此类问题的第一步2. 答案： 解：由题可知： lA=2l，l B=l，A=0.5 水； （ 1）正方体塑料块 A 的体积：VA=（lA）3=（2l） 3=8l3， 塑料块 A 的重力：33A对地面的压强：GA=mAg=AVAg=0.5 水×8l ×g=4水 gl ； （ 2）正方体 A 、 B 分别放在水平地面时，pA= = =Agl A；同理可得， B 对地面的压强： pB=B gl B； 已知 pB=4.5 pA ，所以， Bgl B=4.5 A glA ， 则 B 的密度：B=4.

11、5 A =4.5 × 0.5水× =4.5 水；（ 3）塑料块 B 的体积：VB=（lB）3=l3，塑料块 B 的重力：GB=mBg=BVBg=4.5 水 ×l3×g=4.5 水 gl3；正方体 A、B受到的总重力： G=GA+GB=4水gl3+4.5 水gl3=8.5 水gl3； 注水后， A 的底面刚好能离开水槽时，整体处于漂浮状态，浮力与总重力相等，则浮力：F 浮=G=8.5 水 gl 3，根据 F 浮=水 gV 排可得，排开水的体积：V 排 =8.5l3，因为 VA=8l 3， 所以 V 排 VA，说明 B 物体有一部分浸入水中， 则 B 物体排

12、开水的体积： VB排=V 排-VA=8.5l3-8l 3=0.5l3，此时水的深度：h=lA+hB浸=2l+0.5l=2.5l，B 物体浸入水中深度：hB 浸= = =0.5l ，由题意可得，容器的底面积： S=（ 3l） 2=9l2， 由图可知， Sh=V 水+V排，所以，向水槽中注入水的体积：V 水=Sh-V 排=9l 2×2.5l -8.5l3=14 l 3 答：（ 1）塑料块 A 的重力为 4水 gl 3；2） B正方体的密度为 4.5 水；3）向水槽中注入水的体积为14l3 。解析： （1）已知正方体塑料块 A 的边长，可以得到其体积；知道塑料块A 的体积和密度，根据密度公

13、式可求出其质量，根据G=mg 求出其重力；（ 2）已知两正方体对水平地面的压强关系，利用柱体压强推导公式p=gh 可求出 B的密度；（ 3）已知 B 正方体的边长，可以得到其体积；知道B 的密度和体积，可求出 B 正方体的重力；向水槽中注水时，两个正方体受到的浮力等于总重力时（恰好漂浮）， A 的底面就能离 开水槽，结合漂浮条件和阿基米德原理求出排开水的体积； 比较两物体离开底面时排开水的体积与物体A的体积，可求出 B 物体浸入水中的体积；根据 B 物体浸入水中的体积和 B 的底面积，求出 B 浸入水的深度； 已知容器的底面积、浸入水中的总深度、排开水的总体积，可求出向水槽中注入水的体 积。本

14、题考查了密度公式、重力公式、压强公式、漂浮条件和阿基米德原理的综合应用，其 中对于质量分布均匀、粗细均匀的固体， 可利用公式 p=gh 分析其产生的压强；本题的 难点是第 3问，解答此问的关键是确定 B 物体是否浸入水中以及通过作图的方法来帮助 分析。3. 答案： 解：（ 1）石块受到的浮力：F 浮=G-F 拉=10N-8N=2N（ 2）由 G=mg 可得，石块的质量：，石块的体积：它浸在水中的体积为自身的一半，所以：浸在水中的体积为 ，石块受到的浮力：，解得： 石块 =2.5 ×103kg/m3；（ 3）由（ 1）、（ 2）可知，石块的质量为 m=1kg，密度 石块=2.5 

15、15;103kg/m3 石块的体积：将石块全部浸没在煤油中时，石块受到的浮力：弹簧秤的读数 F=G-F 浮'=10N-3.2N=6.8N，（ 4）石块浸在水中水上升的高度，p=水 gh=1.0 ×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。答：（ 1）此石块所受到的浮力是 2N；6.8N；（ 2）这种石块的密度是 2.5 ×103kg/m3；（ 3）若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为（ 4）水对烧杯底部的压强增加了200Pa 解析： （1）根据 F 浮=G-F 拉即可求出答案；（ 2）根据石块的重力求得其质量，再根据浮力求

16、得其密度；（3）根据 F 浮=gV排求出其在煤油中所受浮力大小， 然后再用重力减去浮力即为弹簧测 力计的读数；（ 4）根据石块排开水的体积和烧杯底面积，可求得水上升的高度，然后利用p=gh 可求得水对烧杯底部的压强增加了多少。此题考查了浮力大小的计算、密度的计算、液体压强的计算等，涉及到的知识点较多， 有一定难度，属于中档题。4. 答案： 解：（ 1）苹果漂浮，苹果受到的浮力等于重力：F 浮=G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N；（ 2）苹果浸入水中部分的体积（排开水的体积）：，苹果有 的体积位于水面之上， ，苹果的体积：，苹果的密度：。答：（ 1）苹果受到的浮力为 2.7

17、N；（ 2）苹果的密度为 0.9 ×103kg/m3 。解析：（1）知道苹果的质量，利用重力公式求苹果受到的重力，再根据漂浮条件求苹果受到的浮力；2）求出了受到的浮力，利用阿基米德原理求排开水的体积，又知道苹果有的体积 位于水面之上，求出苹果的体积，再利用密度公式求苹果的密度。 本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用，灵活 掌握根据 F 浮求 V 排是本题的关键。5. 答案： F=20N-200N/m?hF 与圆柱体下表面所处的深度成正比，解析： 解：由表格中数据知，弹簧测力计的拉力 设 F=kh+b， 由表格中数据知： 当 h=0 时， F=20N；

18、当 h=0.01m 时， F=18N；则可得： 20N=k×0+b ；18N=k×0.01m+b ；联立解得： b=20N，k=-200N/m； 则可得 F 与 h 的关系式为： F=20N-200N/m?h。 故答案为： F=20N-200N/m?h。根据表格中数据分析拉力 F 与金属圆柱体深度的关系， 列出正比例函数关系式， 将表格 中数据代入求出比例系数和常数，得出结论。本题主要考查了对实验数据的分析， 在分析时要从中找出规律， 根据数学知识列车关系 式，求出系数和常数项便可得出。6. 答案： 解：（ 1）石块浸没在水中，所受浮力：F 浮 =水 V 排 g=1

19、5;103kg/m3×1.5 ×10-2m3×10N/kg=150N； （2）W有=（G-F 浮）×h=（350N-150N）×h=240N×h， W 总=Fs=100N×3h， 提起物体时滑轮组的机械效率：= 100%=×100%=80% 。答：（ 1）物体浸没在水中时受到的浮力为150N；（ 2）提起物体时滑轮组的机械效率为80%。解析： （ 1）知道物体的体积（浸没水中排开水的体积），利用阿基米德原理求物体浸 没在水中时受到的浮力；（ 2）提起物体时， 滑轮组受到的拉力 F拉等于物体重力减去受到的浮力， 利用

20、 = ×100% 求提起物体时滑轮组的机械效率。本题为力学综合题，考查了压强、浮力、机械效率的计算，本题易错点在第三问，关键 是求出对滑轮组的拉力 F 拉=G物-F 浮。7. 答案： 解：（ 1） F 浮=gV=103kg/m3×10N/kg×50m3=5×105N；（ 2）由图可知，拉力的距离 S是货物高度的 4 倍，s=4h=4m， 故拉力做的功： W 总=Fs=1×106N ×4m=4×106J； 有用功： W 有用=Gh=mgh=2×105kg×10N/kg×1m=2×106J

21、， 机械效率： 。答：（ 1）完全浸没时受到的浮力为 5×105N；2）在此过程中拉力 F 所做的功是 4×106J；起吊装置的滑轮组机械效率是50%。解析： （1）已知物体体积，根据浮力公式 F 浮=gV 排可求受到的浮力；（ 2）已知动滑轮上绳子段数为 4段，拉力做的功为总功，根据公式 W=FS 计算；对物 体做的功为有用功，根据公式 W=Gh 计算；机械效率等于有用功除以总功。 本题考查物体所受浮力以及总功、 有用功和机械效率的计算， 主要是考查各种公式的灵 活运用。8. 答案：解：（ 1）因为核潜艇漂浮， 所以核潜艇漂浮在海面上时所受的浮力F 浮=G=7×

22、107N；（ 2）浸没 V 排=V=9×103m3，所受浮力 ，F 浮=G+G 水，G 水=F 浮-G=9×107N-7 ×107 N=2×107N；（ 3），由得 得受海水的压力： 。 答：（ 1）核潜艇漂浮在海面上时所受的浮力为7×107 N；（ 2）向水舱加水的重力为 2×107N；（ 3）所受海水的压力为 1.2 ×106N 。解析： 本题考查了阿基米德原理、液体压强公式、物体浮沉条件的应用等，知道物体浸 没时排开液体的体积和自身的体积相等以及排水量的含义是关键。（ 1）根据漂浮时，浮力等于其重力，求出受到的浮力；（ 2）浸没时 V 排=V，根据 F 浮=水 gV 排可求得核潜艇潜入水下时的浮力，然后可求向水 舱加水的重力；（ 3）已知潜入水下 200m，利用 p=gh 可求得舱面所受海水的压强， 再利用 可求得 受海水的压力。9. 答案： 答：同意小红的说法，小明由于没有考虑到在液体中的压强应为大气压和液体 压强的总和， 由浮力产生的原因 （上、