浙江省2022年中考科学模拟题汇编-64浮力（简答计算题）

浙江省2022年中考科学模拟题汇编-64浮力（简答计算题）

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一、简答题

1.（2022.浙江.一模）一个边长为IOCm的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，

另一端固定在容器底如图甲所示（容器高比细线与木块边长之和大得多），现向容器中

慢慢加水，如图乙所示。用尸期表示木块受到的浮力，用/7表示容器中水的深度。则图

丙可以正确描述尸汴随深度h变化的关系图像。

（1）当尸;h4N时，木块处于（填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）状态；

（2）木块的密度为多少？（）

（3）整个加水过程中，水对木块所做的最大功是多少？（）

2.（2022•浙江温州・统考二模）永嘉楠溪江某飞行基地有热气球飞行运动。其中某款热

气球的体积为2000立方米，自身质量为170千克。

（1）按要求，热气球上要必须备有两个燃烧系统，某燃烧系统中的燃料是甲烷（CH4）,

从物质的分类角度看，甲烷属于纯净物中的；

（2）当热气球匀速直线上升时，热气球受到重力（填“大于”，“等于”或“小

于“）浮力；（不考虑空气摩擦力）

（3）查资料得：常温下空气密度为1.29千克/米3,某次热气球升空时，气球内部密度

为0.99千克/米3,求这次热气球升空最多可以带几人（假设每个人的质量70千克）。

（）

3.（2022•浙江温州・温州市第十二中学校考二模）在项目化学习中，小明设计了一款蔗

糖溶液密度控制装置（如图甲）。其工作原理为：质量为0.16千克、体积为IoOCm3的A

物体浸没在蔗糖溶液中，R为定值电阻，RF为力敏电阻，当蔗糖溶液密度改变时，电路

中的电流发生变化，中央处理器借助传感器判断电流大小，从而控制水泵工作，使蔗糖

溶液密度保持在一定范围内。已知电源电压恒为12伏，力敏电阻RF的阻值与其受到轻

质细线拉力的大小关系如图乙：当电路中的电流∕K）.048安时，水泵向容器中注水；当

∕≤0.04安，水泵停止注水。（物体A始终浸没在溶液中；传感器电阻不计；水加入容器

后能与蔗糖溶液立刻混合均匀）

（1）向容器内注水过程中，容器底部受到的液体压强将（选填“增大”“不

变"“减小”）：

（2）若该装置控制的蔗糖溶液密度最大值为l∙3xl03kg∕m3,则定值电阻R的阻值应为

多少欧？;

（3）小明画出了在定值电阻为R时，该装置所控制的蔗糖溶液的密度范围，如图丙所

示，A、8点分别表示此装置所能控制的最小和最大的蔗糖溶液密度。后因定值电阻R

损坏，他将其换成了阻值更大的定值电阻R/,请你在图丙坐标系中大致画出更换定值

电阻后，此装置所能控制的蔗糖溶液的密度范围，并分别用C、。标记出最小和最大蔗

糖溶液密度。___________

蔗糖溶液密度

RRX电阻值

甲乙丙

4.（2022•浙江衢州•统考一模）西湖龙井茶素有“绿茶皇后”之称，具有独特的功效及作

用。冲泡龙井茶很有讲究，方法多种多样，上投法是其中一种，具体过程如下：

（1）往玻璃杯中倒入85C左右的沸水后，再放入少许龙井茶叶；

（2）等待龙井茶叶一片一片慢慢下沉；

（3）龙井茶叶在茶杯中慢慢舒展，上下沉浮；

（4）静待片刻，龙井茶叶溶出茶汤后，汤明色绿，茶香四溢，即可品尝。

请结合所学知识，解释此泡茶过程中的现象。

试卷第2页，共8页

5.（2022•浙江宁波・统考--模）被细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱

形容器内，如图所示。若轻轻地向下压一下铁块，发现气球和铁块向下运动，直至沉到

容器底部。请用学过的科学知识解释产生这样现象的原因。

6.（2022•浙江宁波・统考一模）2021年9月12日，年仅14岁的东京奥运会跳水冠军全

红婵又一次在全运会女子单人10米跳台摘金，为我们实力演绎“水花消失术

（1）图乙表示全红婵从入水到露出水面的过程，其中全红婵受到水的浮力不断增大的

阶段是（填序号，用箭头表示过程）；

（2）质量为35kg的全红婵从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功约多少焦耳？

）

（3）跳水结束后，全红婵漂浮在水上，求此时她排开水的体积。（）

7.（2022•浙江宁波・统考二模）如图是小科同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力

秤和电路两部分组成，原理如图所示，小筒底面积为IOCm2,高20cm,大筒底面积为

60cm2,装有适量水。P为金属滑片固定在托盘下面（滑片质量和滑片受到的摩擦力均

忽略不计），并随托盘一起可自由滑动，定值电阻R产6欧，A3是一根长为IOCm均匀电

阻丝，其阻值为10欧，电源电压为6V,电流表量程0~0.6A.当托盘不放物体时，尸位

于K最上端，小筒浸入水中5cm深（称量过程中大桶水未溢出）。求：

（1）托盘和小筒的总质量；

（2）若要保证电路安全，则滑片P距A端的最大距离是多少？此时液面上升的高度为

多少？

（3）在保证电路安全的前提下，则浮力秤的最大称量为多少g?

8.（2022•浙江宁波•校联考三模）"奋斗者’’号全海深载人潜水器成功完成万米海试并胜

利返航。"奋斗者'’体积约为IOm3,空载时质量计为6吨，最大荷载240千克。（海水密

度取1.0×103kg∕m3）

（1）空载的“奋斗者”漂浮水面时受到的浮力为No

（2）己满载的“奋斗者”在下沉时是采用注水方式实现的，则至少注入海水的体积是

___________m3»

（3）任务完成排出水后，在起重机滑轮装置作用下把最大荷载的“奋斗者”吊出水面，

如图甲滑轮装置吊着“奋斗者”号在水面上匀速上升，绳子自由端拉力为2xlO4N,求滑

轮装置的机械效率。（）

∖∖∖∖∖∖∖∖

I

¥

9.（2022.浙江宁波•统考二模）在一底面积为4m2的圆柱形深井底部，有一体积为2∏Λ

密度为lxlθ4kg∕m3的贵重物体，现用如图所示的装置将其打捞上来，若牵引车以0.6m∕s

的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30s后井底受到的水的压

强恰好变化了2.5xl（）3pa,（忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取

10N∕kg）求：

（1）物体的重力；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度；

（4）物体露出水面前，物体受到绳子拉力的功率；

（5）牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力。

试卷第4页，共8页

10.（2022∙浙江杭州.统考二模）如图，小型牵引机通过滑轮组匀速打捞起井中的物体。

已知物体质量为120kg,密度为1.6xK）3kg∕m3,物体在被拉出水面前后，牵引车作用在

绳子上的拉力之比为1:2,不计摩擦、绳重及水的阻力。

（1）物体的体积多大？

（2）物体浸没在水中时所受的浮力是多少？

（3）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少?

〃〃/〃〃

11.（2022∙浙江温州•瑞安市安阳实验中学校考二模）如图是一款无人水下航行器，其内

部交装有控制系统、摄像模块、推进系统、电池模块，总质量为7.7kg,采用全封闭结

构。当其在水下作业时，除了推进系统发挥作用外，其底部还有一个活寨式浮力系统调

节装置（如图2,通过调节活塞的位置，来改变航行器受到的浮力大小），以实现航行

器能作水中悬浮停留，活塞缸内侧直径为6cm,活塞最大可移动范围为5cm。图3是某

次测试航行器竖直上升过程中速度随时间的变化关系图。

（1）第10秒末时，航行器的速度为0.17m∕s,则从IOs至40s内，航行器需克服重力

做功多少焦？

（2）该航行器在浮沉过程中，依靠浮力系统调节装置可实现的最大浮力改变量为多少

12.（2022∙浙江杭州•统考一模）如图所示为“独竹漂”的表演场景，表演者手持竹竿立于

楠竹之上，用竹竿划水前行。若表演者脚下楠竹的质量为12kg,此时排开水的体积为

333

0.07m（ρ,3t=1.0×10kg∕m,g=10N∕kg）

（1）表演者用竹竿向后划水，楠竹与人便向前行，这是因为。

（2）楠竹受到的浮力为多少?

（3）表演者和手中竹竿受到的总重力为多少？

13.（2022•浙江杭州•统考二模）创新科技小组用轻质杆设计制作了测量液体密度的工具

一密度秤。其中经防腐处理的合金块重8N,体积IOOCm3,秤坨重2N,秤纽处。到A

端长10cm。测量时手提着秤纽将密度秤的合金块浸没在待测液体中（不接触容器），调

节秤坨位置使秤杆水平平衡，秤蛇悬挂处的刻度值为被测液体密度。请解答下列问题

（g=10N∕kg）:

（1）在底面积为IOOCm2的烧杯内装入20Cm深的待测液体，测量情况如图，测得OC

长34cm。求秤杆A端受到绳子的拉力大小；

（2）C点刻度表示的待测液体密度多大?

（3）以上过程中合金块放入前后，待测液体对烧杯底部压强变化多少？

合

金

块

14.（2022∙浙江金华•统考一模）俄乌冲突的不断升级，预示着我国国防装备要往多功能

化方向发展.如图是我国自主研制的一款新型气垫两栖登陆艇，它的质量约为

1.2×106kg,底面积约为500m2（海水密度约为1.0x∣（Pkg∕m3）°计算:

试卷第6页，共8页

（1）登陆艇漂浮在海面上时，排开水的体积是米3;

（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强为多大？

（3）登陆艇用3.0xlyN的推进力匀速航行了1.2km,所做的功是多少？

15∙（2022∙浙江温州•统考一模）某工厂车间的一台机器在工作时会排放一定量的废水和

废气，需要安装排气装置，以保证空气中废气含量不超标。小明设计如图甲所示电路实

现：机器不工作时，小功率排气扇工作；机器工作一段时间后，大功率排气扇工作，

OA是一根可以绕。点转动的轻质杠杆，2处通过细杆匕与力敏电阻RX接触，A处通过

细杆”与物体M连接，物体M重为3牛，OB：04=1：2,衔铁可以绕。点转动，废水

较少时，衔铁受弹簧的支撑作用，其右触点恰好与触点Tl接触，Ml工作；当RX受压

力为12牛时，电磁铁恰好吸引衔铁，使右触点与触点T2接触，M2工作。排气扇的规

格为：M1（220伏，60瓦），M2（220伏，120瓦）。机器运行时，产生的废水以0.1千

克/分钟的速度排入废水箱，物体M受到的浮力（尸浮）与废水质量（〃?）关系如图乙、

（图中部分固定装置未画出）

（1）当物体M被废水浸没时，M受到的浮力是牛。

（2）工人进入车间后，先闭合开关S2,使小功率排气扇先工作一段时间。启动机器时,

同时闭合开关S"请计算废水箱中的废水质量积累至2千克的过程中，排气扇消耗的电

能。（）

（3）为了让大功率排气扇提早启动，小明采取移动细杆〃的做法，请指出细杆b的移

动方向，并说明理由：。

16.（2022.浙江宁波•统考一模）小柯是个善于观察的学生，她注意到一个有趣的现象：

在无风的、寒冷的冬天，用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升，一段时间后才开始

下降（如图所示）。而这种现象在炎热的夏天并不明显。请结合所学知识，解释冬天吹

肥皂泡时出现这种现象的原因。（不计空气阻力）

17.（2022•浙江舟山•校联考二模）已知I（TC时食盐水密度和浓度的关系如表:

浓度10%15%20%23%

密度(g∕cm3)1.071.111.151.18

（1）我们曾做过如图所示的实验:将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里,鸡蛋沉入杯底.逐

渐将食盐溶解在水中后，鸡蛋会由沉底变为悬浮直至漂浮.若烧杯中原有清水270克，

往水中溶解了30克食盐后鸡蛋恰能悬浮，则这只鸡蛋的密度为多少？

（2）若将质量为60g,体积为IOOem3的实心木球放入浓度为10%的盐水中，木球静止

时将—（选填“漂浮”、"悬浮”或"沉底”）；此时木球受到的浮力为—牛.

试卷第8页，共8页

参考答案:

漂浮0.4×10,kg∕m30.6J

【详解】（1）口］由图乙可知，当F,尹4N时就是水面上升到木块刚好对底部无压力，而此时

线对木块没有拉力，由此可知，此时为漂浮状态，木块的重力

G=F桁4N

（2）［2］木块的质量

4N

m=色=0.4kg

gION/kg

木块体积

V=(lOcm)3=IOOOcm3=I×ɪ0^3m3

木块的密度

m0.4kg.

P=—=------二一-7=θ∙4×1ιr0k31kg/m3

（3）［3］由图乙可知，当尸存=4N时木块开始上升，到25Cm木块浸没，则木块停止上升时

的高度是

Λ=25cm-1Ocm=15cm=0.15m

则浮力对木块所做的最大功

W=F⅛⅛=4N×0.15m=0.6J

2.化合物等于6人

【详解】（1）［1］有机物即有机化合物，是含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金

属碳化物等少数简单含碳化合物除外）或碳氢化合物及其衍生物的总称。根据化学式CH4

可知，甲烷中含有碳元素，为最简单的有机物。而纯净物可分为单质和化合物，化合物又分

为无机物和有机物，因此甲烷属于纯净物中的化合物。

（2）［2］当热气球匀速直线上升时，它处于平衡状态，即它的重力与浮力是一对平衡力。根

据二力平衡的知识可知，热气球受到的重力等于浮力。

（3）［3］热气球所受的浮力为

%=∕¾g咻=L29kg∕n√?1ON/kg?20∞m,=2.58?IO4N

内部气体的重力为

G内=,%g=0气/g=0.99kg∕m3?32O0(⅛⅛1∙98?4

热气球可以带动的总重力为

答案第1页，共12页

G4Q.W3.9871ON=6?43

带动的总质量为

能上=W=600kg

g10N∕kg

最多携带人数为

^600kg-170kga6j4

70ks

则这次热气球升空最多可以带6人。

八蔗糖溶液密度

--------------------T--------------------T---------

一伸一

二二K二二;3二二

3.增大50Ω_____________Tk____

I

____才6______1----------------------

---------------------X____________L______

I-I

____________1JL_____________

-----I!-_I----'-----►

RRl电阻值

【详解】(1)[1]向容器内注水过程中，由于水的重力增大，因此容器底部受到水的压力增

大，则容器底部受到的液体压强将增大。

(2)[2]由题意可知∕=0.048A时，蔗糖溶液密度最大。物体A的重力为

G=∕ng=0.16kg×1ON∕kg=1.6N

由于物体A浸没在溶液中，故排开液体的体积等于物体的体积。则此时物体A受到的浮力

大小为

F浮=0液大V辨g=l∙3x103kg∕m3×100×1Q-6m3×ɪON∕kg=1.3N

此时轻质细线上的拉力

F於/=G-F=1.6N-1.3N=0.3N

根据图乙可知，当拉力为0.3N时∙，Λf=200Ω,由欧姆定律可知，此时电路的总电阻为

由图甲中电路可知，图中电路为R、RF的串联电路，则根据串联电路电阻的特点可知，定值

电阻的阻值为

R=R⅛-Λf=250Ω-200Ω=50Ω

(3)⑶根据(2)可知，定值电阻的阻值R=50Ω;当电流r=0.04A时，此时蔗糖溶液密度

最小。此时的总电阻

答案第2页，共12页

此时力敏电阻的阻值为

RF'=R⅛-Λ=300Ω-50Ω=250Ω

根据图像可知，此时压力：F=0.5N≡此时物块受到的浮力

F∕=G-Ft=1.6N-0.5N=l.lN

则此时溶液的最小密度

册小==---；————---2一7=LlXIo3kg∕m3

g%10N,∕kg×IOO×IO⅛m3

与图片比较可知，AB的密度差为

AP=1.3×103kg∕m3-1.1×103kg∕m3=0.2×103kg∕m3

则纵轴上蔗糖密度的分度值为

丝号包Xokg∕π√

根据图片可知，Q的阻值大约为R的2倍，即R∕=100C;当电流∕=0.048A时，蔗糖溶液密

度最大。此时力敏电阻

RL=R息-R∕=250Ω-100Ω=150Ω

根据图像可知，此时压力为0.2N,此时物体受到的浮力

F浮"=G-F"=1.6N-0.2N=1.4N

此时蔗糖溶液的最大密度

0液J==----------------------------=1.4×101kg∕m3

f大g/10N∕kg×100×10ftnτr,

当电流J=0.04A时，蔗糖溶液密度最小。此时力敏电阻

RL=R总,-R∕=300d100Ω=200Ω

根据图像可知，此时压力为0.3N,此时物体受到的浮力

F浮"'=G-F"'=1.6N-O.3N=1.3N

此时蔗糖溶液的最小密度

'小'=⅛=IONkg>X10==L3X10、kg/n?

分别用C、。标记出最小和最大蔗糖溶液密度，则作图如下：

答案第3页，共12页

八蔗糖溶液密度

----------------τ--------------r—

II一

----------------；------------------------------------

----------------+-------------------------------------

-————R-<I——————IJ—————

--------------------------------------‰--------------------

I

----才'-----J.--------------------

------------------X----------------L----------

II

____________1__________1______________

II

N一赢值

4.见解析

【详解】①茶叶刚放入时，所受的浮力等于重力（或茶叶的密度小于水的密度），茶叶漂浮

在水面上。

②茶叶吸水后重力慢慢增大，当一部分茶叶重力大于其受到的浮力时（或一部分茶叶密度大

于水的密度），茶叶下沉。

③少数茶叶浸没水中后，当所受的浮力等于重力时，（或少数茶叶密度等于水的密度），茶叶

悬浮在水中。

④茶叶浸泡在沸水中，茶叶中的一些物质溶解在水中，使茶汤变绿。

⑤茶汤中物质的分子不停地作无规则运动，所以茶香四溢。

5.见解析

【详解】力能改变物体运动状态，向下轻压铁块，气球和铁块一起向下运动：使得气球所在

的液体深度增大，由P=摩”可知受的液体压强也增大；气球体积减小，由艮折0眩知，

受到的浮力也减小；气球和铁块受到的浮力小于重力，所以一直沉到底部。

6.①T②350OJ0.035m3

【详解】（1）[1]根据阿基米德原理尸赤9波gV冰可知，当她受到的浮力不断增大时，她排开

水的体积逐渐增大，因此对应的阶段应该是①T②。

（2）⑵全红婵的重力

G=WJg=35kgx1ON∕kg=35ON

全红婵从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功

W=G/7=350NXIOm=350OJ

（3）[3]因为全红婵处于漂浮状态，所以浮力

产/*G=350N

答案第4页，共12页

此时她排开水的体积

350N

=0.035m,

P水g1X103kg∕m3×IONZkg

7.(1)50g；(2)6cm,1.2cm；(3)72g

【详解】(1)当托盘不放物体时，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm深，排开水的体积

V矫=S小箭hjg=10cm2×5cm=50cm3=5×10-5m3

Ff^=ρ次gV疑=1.0×103kg∕m3×10N∕kg×5×10-5m3=0.5N

由F布G=,"g可得，秤盘和小简的总质量

∕⅛0.5N

mo=—==0.05kg=50g

g10N∕kg

(2)当秤盘上放的物体越重时，滑片下移得越多，变阻器接入电路的阻值越小，电路的总

电阻越小，电流越大。由电流表的量程为。〜0.6A可知，当电路中的电流为0.6A时，浮力

秤达到最大称量，由欧姆定律可得此时电路中的总电阻

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻丝接入电路中的电阻

Λ,=Λa-Λo=10Ω-6Ω=4Ω

AB是一根长为IOCm均匀电阻丝，其阻值为10。，即ICm长的电阻丝的阻值为1。，所以滑

动变阻器接入电路的电阻最小为4C时，其接入电路的电阻丝的长度

∕=4cm

此时滑片下移的距离即滑片P距A端的最大距离

do=10cm-4cm=6cm

秤盘上放置物体后，滑片下移6cm,小筒向下移动的距离

4=do=6cm

由于小筒向下移动，大筒中的水面上升，设水面升高Ah,则小筒浸入水中的深度会增加，

∆∕za=Ah+d

则

ΔV都=S大Ah=S小Ah爱

即

S大kh=S,卜（kh+d）

化简可得水面上升的高度

答案第5页，共12页

S，M_6cm×IOcm

(3)小简排开水的体积变化量

23

△V林=SAA/?=60cmx1.2cm=72cm

秤盘上放置物体后，小筒处于漂浮状态，由漂浮条件可得，被测物体的重力等于增加的浮力,

所以被测物体的重力

G=ΔF桁P次gAV矫=LoX103kg∕m3×10N∕kg×72×10-6m3=0.72N

由G=ZMg可得浮力秤的最大称量

G

m=—=0.072kg=72g

答:(1)秤盘和小筒的总质量为50g；

(2)保证电路安全，滑片P距A端的最大距离是6cm,此时液面上升的高度为1.2cm；

(3)在保证电路安全的前提下，浮力秤的最大称量为72g。

8.6×1043.7678%

【详解】⑴⑴空载的“奋斗者”漂浮水面时，受到的浮力

F桁G=rng=6x103kg×10N∕kg=6×104N

(2)[2]“奋斗者”浸没在海水中，因此排开水的体积

3

VjJji=V=IOm

所以潜水器受到的浮力

浮斫3335

FP南tgV析1X10kg∕m×1ON∕kg×1Om=l×10N

潜水器满载时重力

Gε>=(m,J¾S+∕M«')=(6×103kg+240kg)×10N∕kg=6.24×104N

则注入海水的重力

G海片F傩-Gw=1X105N-6.24×104N=3.76×104N

注入海水的质量

注入海水的体积

3760kg

=3.76m

∕⅜水l∙θxlθ'kg∕m

(3)[3]由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数〃=4,滑轮装置的机械效率

答案第6页，共12页

4

W⅛GlihGeAG*6.24×10N_0/

4

IV6FsFnhnF4×2×10N

9.(1)2×105N;(2)2×104N;(3)9m；(4)5.4×104W;(5)9.5×IO4N

【详解】解：(1)物体的重力为

G物=m物g=p物V物g=lX104kg∕m3×2m3×10N∕kg=2×105N

(2)物体浸没在水中时排开水的体积

丫解=V祈2m3

受到的浮力

F行PN挑g=1×103kg∕m3×2m3×10N∕kg=2×104N

(3)牵引车通过的路程

S=vf=0.6m∕s×30S=I8m

由图知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数"=2,物体提升的高度

,s18m_

H=-=-----=9m

n2

(4)物体露出水面前，由平衡条件，可知物体受到绳子拉力为

F折G初F衍2x105N-2×IO4N=1.8×105N

物体的速度

%=gv=gxO.6m∕s=O.3m∕s

物体受到绳子拉力的功率

=-γe-=⅞⅛=1.8×105N×0.3m/s=5.4×104W

(5)由P=Pg〃得水面下降的深度

一邸2.5×103Pa…

ΔΛ=T=----------——---------—=O.25m

P水g1.0×10kg∕m3×10N/kg

此时物体露出水面的体积

△V=ΔΛS=0.25m×4m2=lm3

物体浸在水面下的体积

%=%-ΔV=2m3-Im3=Im3

物体受到的浮力

琮=∕⅛g%=l∙°xl03kg/m3×l()N/kgXIm3=I×104N

答案第7页，共12页

牵引车对绳子的拉力

∕%=LG物-/¾)=gx(2xl()5NTXlo"N)=9.5X104N

答：⑴物体的重力为2xlO5N;

(2)物体浸没在水中时受到的浮力为2X104N;

(3)牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度为9m；

(4)物体未露出水面前，物体受到绳子拉力的功率为5.4X104W；

(5)牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力9∙5xlO4N°

10.(1)0.075mʒ;(2)750N；(3)60%

【详解】解：(1)物体的体积

V=⅛=-一12魁F=0.075m3

夕物1.6×10kg/m

(2)物体浸没在水中时所受的浮力

尸⅛=P/gy矫=LOXlO3kg∕m3×10N∕kg×0.075m3=750N

(3)物体的重力

G=mg=120kg×1ON∕kg=1200N

设物体在水中受到的拉力为尸/,由力的平衡得到

F∣+F后G

所以拉力

Fl=G-F^1200N-750N=450N

设出水面前、后牵引力作用在绳端的拉力为尸、F,动滑轮的重力为G/,因不计摩擦、绳重

及水的阻力所以，物体出水面前拉力

6+G450N+G∣

物体出水面后拉力

fG+G∣_120QN+G∣

由①②两式相比可得

1=450N+G∣

2^1200N+G1

解得

G∕=300N

答案第8页，共12页

根据①式得

£+G450N+300N

=250N

33-

物体.'Ii水面前的机械效率

Fm450N

T7=^-×100%=×100%=×100%=60%

F×3h3X25ON

答：（1）物体的体积是0∙075m3;

（2）物体浸没在水中时所受的浮力是250N；

（3）物体出水面前，滑轮组的机械效率是60%。

11.（1）392.7J；（2）1.413N

【详解】解：（1）由图3可知，航行器在10~40s做匀速直线运动，速度为0.17m∕s,竖直上

升过程中在10~40s内，航行器上升的距离

Λ=vZ=O.17m∕s×30s=5.1m

航行器需克服重力做功

W=Gh=mgh=7.1kg×10N∕kg×5.1m=392.7J

（2）活塞缸内侧直径

J=6cm=0.06m

活塞缸底面积

S=万g）2=3.14×2=2.826×10,m2

活塞最大移动范围是

⅛=5cm=0.05m

在航行器浮沉过程中，浮力调节装置可以排开水的最大体积

V抨=S∕z=2.826x10'3m2×0.05m=1.413×10^4m3

最大浮力改变量

△F的P次gVMlxlO3kg∕m3×1ON∕kg×1.413×10-4m3=1.413N

答：（1）第10秒末时，航行器的速度为0∙17m∕s,则从IoS至40s内，航行器需克服重力做

功392.7J；

（2）该航行器在浮沉过程中，依靠浮力系统调节装置可实现的最大浮力改变量为1.413N。

12.力的作用是相互的700N580N

【详解】（1）口］由于物体间力的作用是相互的，竹竿向后划水过程中给水一个向后的力，

答案第9页，共12页

水便给竹竿一个向前的反作用力，楠竹与人便向前行.

（2）［2］由题意及阿基米德原理可得楠竹受到的浮力

3

&=2κg%=1X1（）3依/rn3X1ON/依X0.07m=7∞N

（3）［引表演者站在漂浮在水中的楠竹上，由浮沉条件可知，处于漂浮状态的物体，其浮力

等于总重力，即表演者、竹竿和楠竹受到的总重力等于楠竹受到的浮力，由（2）可知，楠

竹受到的浮力为700N,楠竹的重力为

G例《TnAWg=I2kgxIONZkg=I20N

表演者和手中竹竿受到的总重力为

Gλ+GT=FirG精片700N-120N=580N

13.(1)6.8N；(2)1.2×I03kg∕m3;(3)120Pa

【详解】解：（1）由杠杆平衡条件

FA×OA=G泥XOC

可得

FA×10cm=2N×34cm

解得FA=6.8N。

（2）合金块受到的浮力

F桁G金-心=8N-6.8N=1.2N

因合金块浸没，则物体排开液体的体积

VZ孙=VZ金=1OOcm3=10-4m3

由尸桁P匿gVz必可得待测液体密度

F1.2N

n=l.2×103kg∕m3

7‰^10N∕kg×lO_4m3

（3）因容器成柱状，合金块放入液体后对容器底增大的压力

AF=尸桁1.2N

增大的压强

,ΔF1.2N,5

∆p=----=-------------7=120Pa

Sl∞×104m2

答：（I）A端受到绳子的拉力大小是6.8N；

（2）C点刻度表示的待测液体密度是1.2xlO?kg/m3；

答案第10页，共12页

（3）以上过程中合金块放入前后，待测液体对烧杯底部压强变化是120Pao

14.1.2×1032.4×104Pa3.6×IO7J

【详解】（1）［1］登陆艇的重力为

G=mg-1.2×106kg×10N∕kg-1.2×107N

因为登陆艇漂浮在海面上，所以登陆艇受到的浮力为

尸朽G=I.2X107N

排开水的体积为

1.2×107N

1.2×10,m3

「水g一1.0X10,kg∕m,X1ON/kg

（2）［2］登陆艇静止在水平海滩上，登陆艇对水平海滩的压力

F=G=1.2×107N

登陆艇对水平海滩的压强为

P=∕h