中考物理总复习《浮力》专项测试卷(带有答案)

第页中考物理总复习《浮力》专项测试卷(带有答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、生活背景类1．鲲龙AG600是我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机，于2022年在广东珠海首飞成功。飞机汲满水的总质量为53.5t，最小平飞速度220km/h（1）飞机以最小平飞速度飞行0.1h（2）飞机汲满水停泊在水面时所受到的浮力及排开水的体积；（3）舱底距水面1.5m2．2023年4月，苏丹境内爆发大规模武装冲突，中国海军南宁舰、微山湖补给舰前往苏丹港，执行撤侨任务，共撤侨1171人。已知满载时“南宁舰”排水7500t，吃水深度为5m，求：(（1）满载时“南宁”舰船底受到海水的压强；（2）满载时“南宁”舰所受浮力；（3）满载时“南宁”舰排开海水的体积。3．2023年8月初，华北地区面临严峻的防汛形势。为减小抗洪压力，科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，将其制成顶部开有小孔的模型，如图所示。其中A为压力传感器，B是密度小于水且不吸水的圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h1=15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时，圆柱体对压力传感器的压力为3N，触发报警装置，开启通洪阀门。已知圆柱体B的底面积SB（1）当模型内水深h1（2）B的密度；（3）刚触发报警装置时，B浸入水中的深度h24．2020年11月10日，中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，深度达10909m。图甲是“奋斗者”号模型，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t，其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影晌，忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。(海水密度取1.0×103kg/（1）若在10909m深度处，海水产生的压强为1.1×105Pa（2）若固体浮力材料质量为2400kg，密度为600kg/①固体浮力材料的体积为多少？②固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为多少？（3）“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮，船身与水平面平行，下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反，压载铁的密度为8.0×103kg/m二、弹簧测力计、模型类5．如图所示，将内部底面积为100cm2的容器放在水平桌面上，容器内装有深28cm的水和一个边长为10cm的正方体物块，正方体物块有一半体积浸入水中．求：（ρ水（1）距离容器底10cm的A处水的压强；（2）容器底部所受水的压力；（3）正方体物块受到水的浮力．6．一个质量忽略不计、底面积为100cm2的容器中装有3kg水，放在水平桌面上。将一个石块挂在弹簧测力计下，测力计的示数为6N，慢慢将石块浸没在水中，不接触杯壁和杯底，水无溢出，稳定后，弹簧测力计的示数为（1）石块所受的浮力；（2）石块的密度；（3）在如图所示状态下，容器底对桌面的压强。7．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，如图甲所示。由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数下与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。（已知水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³）求：（1）物块完全浸没在水中时受到的浮力；（2）物块的密度；（3）物块刚好浸没时，水对物块下表面的压强。8．如图所示，将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg（g取10N/kg）。求：（1）木块受到的浮力；（2）木块的密度；（3）木块下表面受到水的压强。9．如图所示，质量为1.2kg的木块浮在水面上静止不动，(g取（1）这时木块受到的浮力是多大？（2）此时木块浸在水中的体积为多少？（3）该木块体积是2×1010．如图所示，底面积为100cm2的圆柱形容器静止在水平桌面上，容器内水质量为0.6kg，用轻质细线拉着物体A浸没在水中处于静止状态，物体A的质量为0.3kg，体积为400cm（1）求物体A受到的浮力F浮（2）求细线对A的拉力大小；（3）求水对容器底的压强p水11．一个实心正方体，体积为1.2×10−3 米3，重10牛。用细绳吊着浸人盛水的容器中，有13的体积露出水面，此时容器中水面高度为（1）物体受到的浮力；（2）水对容器底部的压强；（3）绳子的拉力；（4）剪断绳子后，物体最终是沉在水底、悬浮在水中还是漂浮在水面？(g=10N12．一足够高的薄壁柱形容器，底面积为100cm2，已装有适量的水，用体积和质量不计的细线将球A、球B连在一起，放入水中静止后如图所示，水对容器底部的压强相比之前增大700Pa，物体B的重力为3N，体积为200cm3。若把细线剪断后，最终（1）细线剪断前球B受到的浮力；（2）球A的重力；（3）剪断细线，待球静止后，水对容器底部变化的压强。13．如图所示，正方体木块漂浮在水面上，有总体积的15露出水面，不可伸长的悬线处于松弛状态。已知绳能承受的最大拉力为6N，木块边长为0.1m，容器底面积为0.03m2（1）木块漂浮时所受的浮力；（2）打开阀门使水缓慢流出，当细绳断裂的一瞬间关闭阀门，此时木块排开水的体积为多少？（3）在绳断后，木块再次漂浮时，容器底受到水的压强与绳断的瞬间相比改变了多少？三、简单机械综合类14．如图所示，一个重为20N、边长为10cm的实心正方体M，悬挂在轻质杠杆B端，OB：OA=5：4，当M的一半体积浸在水中时，在A端施加一个竖直向下的拉力F使杠杆在水平位置平衡。(水的密度为1.0×103kg/m（1）M底部受到的水对它的压强；（2）M受到的水对它的浮力；（3）F的大小。15．质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处，工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子．求：（1）5m深处水产生的压强；（2）箱子完全浸没在水中时受到的浮力；（3）箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F为2×103N，滑轮组的机械效率？四、图像模型类16．图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v＝0.2m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象，设t＝0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg。求：（1）圆柱形重物的质量。（2）圆柱形重物的密度。（3）打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力。17．小红用传感器设计了如图甲所示的力学装置，竖直细杆B的下端通过力传感器固定在柱形容器的底部，它的上端与不吸水的实心正方体A固定（不计细杆B及连接处的质量和体积），现缓慢地向容器中加水，力传感器的示数大小F随水深h变化的图象如图乙所示（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：（1）正方体A所受重力大小；（2）当容器内水的深度为13cm时，正方体A受到的浮力大小；（3）当容器内水的深度为8cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当力传感器的示数大小变为0.5F时，水对容器底部的压强是多少？18．如图甲所示是某公共厕所的自动冲水装置图。浮筒A是一个长方体，盖片B的面积为20cm2，A、B以硬杆连接。当水刚好达到浮筒A的下表面时，水箱中水的质量为8kg；当供水管流进水箱的水刚好淹没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所。图乙是水箱中水的质量m和深度h的关系图像（盖片B的质量和厚度，硬杆的体积和质量都不计）。求：（1）当水刚好到达浮筒A下表面时，水箱中水的体积；（2）当水刚好淹没浮筒A时，水对盖片B的压力；（3）浮筒A浸没在水中时受到的浮力；（4）浮筒A的质量。参考答案1．（1）解：根据速度公式v=st得，飞机以最小平飞速度飞行0.1h答：飞机以最小平飞速度飞行0.1h所经过的路程为22km（2）解：飞机汲满水停泊在水面时处于漂浮状态，所受水的浮力：F浮根据阿基米德原理可知航母满载时排开水的体积为：V排答：飞机汲满水停泊在水面时所受到的浮力为5.35×105N（3）解：舱底距水面1.5m处所受到水的压强：p=答：舱底距水面1.5m处所受到的水的压强为1.5×12．（1）解：当水面达到吃水深度时，船底的深度h=5m，“南宁”舰船底受到海水的压强：p=ρ答：满载时“南宁”舰船底受到海水的压强是5×10（2）解：该船满载时排水量：m则船满载时受到的浮力：F浮答：满载时“南宁”舰所受浮力是7.5×10（3）解：由阿基米德原理得，“南宁”舰满载时排开水的体积：V排答：满载时“南宁”舰排开海水的体积是7.5×103．（1）解：当模型内水深h1=15cm（2）解：当模型内水深h1=15cm由B与模型底面刚好接触且压力为零可知，此时B处于漂浮状态，由物体的漂浮条件可知，B的重力：G由G＝mg可知，B的质量：mB的体积：V则B的密度：ρ（3）解：刚触发报警装置时，圆柱体B对压力传感器的压力为3N，由力的平衡条件可知，此时B受到的浮力：F2浮由F浮=由V＝Sh可知，B浸入水中的深度：h4．（1）解：已知p=1.1×105答：此处海水在载人舱外壳2×10−4m（2）解：①m=2400kg，②物体浸没在水中，则V物=V固体浮力材料的重力G=mg=2400kg×10N/则浮力与重力的差为：F浮答：①固体浮力材料的体积为4m②浮力和自身重力之差为1.6×10（3）解：已知奋斗者”号总质量为20t，则G总=mg=20×103kg×10N/kg=2×1匀速下潜时，F浮抛掉2t的压载铁，匀速上浮时F'由①②可得：F浮2t的压载铁的体积V=mρ=2×10匀速下潜和匀速上浮的浮力关系为：F浮由③④⑤得：2F当抛掉质量为m的压载铁后悬浮，则G总质量为m压载铁的体积V1=mρ，则悬浮时的浮力F″浮=由⑥⑦⑧⑨得：m=1000kg，答：“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为1.9×15．（1）解：A处的水深h=28cm−10cm=18cm=0距离容器底10cm的A处水的压强p=（2）解：容器底部的水深h容器底部所受水的压强p容器内部底面积S=100c容器底部所受水的压力F（3）解：正方体物块的边长a=10cm=0正方体物块排开水的体积V正方体物块受到水的浮力F6．（1）解：根据称重法，石块受到的浮力：F浮答：石块所受的浮力为2N；（2）解：根据F浮=石块浸没在水中，则石块的体积：V石块的密度：ρ=m答：石块的密度为3×10（3）解：容器底对桌面的压力：F则容器底对桌面的压强：p=F答：在如图所示状态下，容器底对桌面的压强为3.2×107．（1）解：由图像可知，弹簧测力计的最大示数F最大=8N，此时物块未浸入水中，则物块重力G=F最大=8N物块完全浸入时弹簧测力计的示数F示=4N，则物块受到的浮力F浮=G-F示=8N-4N=4N答：物块完全浸没在水中时受到的浮力为4N；（2）由F浮=ρ水gV排得物块的体积V=物块的质量m=物块的密度ρ答：物块的密度为2×103kg/m3；（3）从图中可知物块刚好浸没水中时，其下表面进入水中的深度h=4cm=0.04m物块刚好浸没水中时其下表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa答：物块刚好浸没水中时其下表面受到水的压强为400Pa。8．（1）解：实心正方体木块的体积V=1.25×10-4m3，底面积S=25×10-4m2溢出水的质量为m排=0.1kg，g=10N/kg则木块受到的浮力F浮=m排g=0.1kg×10N/kg=1N答：木块受到的浮力为1N；（2）解：块处于漂浮状态，G=F浮=1N，F向下=0N木块的密度ρ=答：木块的密度为0.8×103kg/m3；（3）解：由F浮=F向上－F向下得F向上=1N，则木块下表面受到水的压强P=答：木块下表面受到水的压强为400Pa。9．（1）解：木块受到的重力：G=mg=1因为木块漂浮，所以木块受到的浮力：F浮答：这时木块受到的浮力是12N；（2）解：因为所以木块浸在水中的体积(排开水的体积)v答：此时木块浸在水中的体积为1.2×10（3）解：木块刚好浸没在水中时，木块受到的浮力：F因为所以至少对木块施加的压力：F压答：至少需要8N的力向下压木块。10．（1）解：物体A浸没在水中，物体A受到的浮力F答：物体A受到的浮力F浮（2）解：物体A的质量为0.3kg，重力为G=mg=0物体A浸没在水中处于静止状态，细线对A的拉力大小F=答：细线对A的拉力大小为1N；（3）解：水的重力为G物体受到的浮力与物体对水的压力是一对相互作用力，大小相等，故水对容器底的压力为F则水对容器底的压强为p答：水对容器底的压强p水为111．（1）解：此时正方体排开水的体积：V物体此时所受的浮力：F浮答：物体所受的浮力为8N；（2）解：水对容器底部的压强：p=ρ答：水对容器底部的压强为3000Pa；（3）解：绳子的拉力：F拉答：绳子的拉力为2N；（4）解：当物体全部浸没水中时所受浮力：F所以物体会上浮，最终漂浮在水面上。答：剪断绳子后，物体最终漂浮在水面上。12．（1）解：线剪断前物体B浸没在水中，则剪断前物体B受到的浮力为：F浮B答：线剪断前物体B受到的浮力为2N；（2）解：把物体A、B看成整体，它们在水中处于悬浮状态，水对容器底部的压强相比之前增大700Pa由p=ρ水则物体A、B一起排开液体的总体积为：V所以物体A、B受到的总浮力为：F根据物体沉浮条件可知G所以物体A的重力为：GA答：物体A的重力为4N；（3）解：因为F浮B<GB，所以细线剪断后，物体B所以剪断前物体A受到的浮力为：F所以F浮A>G此时物体A所受的浮力为：F由阿基米德原理可知，此时物体A排开水的体积为：V此时容器内水的深度变化量为：△h=待球静止后，水对容器底部变化的压强为：Δp=ρ答：剪断细线，待球静止后，水对容器底部变化的压强为100Pa。13．（1）解：物体的体积V物=(0.1m)3=10-3m3木块漂浮时所受的浮力F答：木块漂浮时所受的浮力为8N；（2）解：对物体进行受力分析，放水前G=F拉+F浮1放水后G=F拉+F浮2根据题意可知F浮2=2N。根据阿基米德原理，打开阀门使水缓慢流出，当细绳断裂的一瞬间关闭阀门，此时木块排开水的体积V答：打开阀门使水缓慢流出，当细绳断裂的一瞬间关闭阀门，此时木块排开水的体积为2×10-4m3；（3）解：绳断时，水面下降的高度为Δh1，由题意知V排2=S2h2S2=0.1m×0.1m=0.01m2解得h2h1故Δh1=0.08m-0.02m=0.06m木块再次漂浮时，增加排开的体积ΔV=0.01m2×0.06m=6×10-4m且ΔV=SΔh2Δh最终Δh3=Δh1-Δh2=0.06m-0.02m=0.04m容器底受到水的压强与绳断的瞬间相比改变了Δp=ρgΔh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa答：在绳断后，木块再次漂浮时，容器底受到水的压强与绳断的瞬间相比改变了400Pa。14．（1）解：当M的一半体积浸在水中时，M的底部所处的深度：h=M底部受到的水对它的压强：p=ρ答：M底部受到的水对它的压强为500Pa；（2）解：当M的一半体积浸在液体中时，排开水的体积：V则此时M受到的水对它的浮力：F浮答：受到的水对它的浮力为5N；（3）解：M对B点的拉力：F由杠杆平衡条件可得：F则：F=F答：F的大小为18.75N15．（1）解：5m深处水产生的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5m=4.9×104Pa；（2）解：箱子完全浸没时：F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m3=980N；（3）解：由图可知n=3箱子在水中被匀速提起时，滑轮组对物体的拉力：F′=G-F浮=mg-F浮=550kg×9.8N/kg-980N=4410N滑轮组的机械效率：η=W有W总=F'hFs=F'hFnh16．（1）解：由图可知：汽车在AB段的功率为P1＝700W。速度为0.2m/s，根据P＝Wt可求出汽车在AB段对物体的拉力为F1＝P1同理，汽车在CD段对物体的拉力为F2＝P2整个物体打捞过程分为三个阶段。第一阶段，将重物从水底拉上表面刚好接触水面这一过程，G不变，F浮不变，F1不变。且有G＝F浮+F1第二阶段，将重物拉出水面过程，这一过程，F浮变小直到为0，拉力F越来越大，对应图BC段。第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程，这一过程G不变，拉力F3与重力G相等，对应图CD段G＝F3因为G＝F3＝4000N所以m=Gg答：圆柱形重物的质量是400kg；（2）解：物体在水中受到的浮力F浮＝G﹣F1＝F3﹣F1＝4000N﹣3500N＝500NF浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物V物＝F浮ρ水gρ物＝mV=400kg5×1答：圆柱形重物的密度是8×103kg/m3；（3）解：由图BC段可知，打捞的重物从上表面接触到水面到刚好整个物体露出水面，所需时间t＝60s﹣50s＝10s上升的速度为0.2m/s，所以物体升高h＝10s×0.2m/s＝2m所以物体上下表面积S＝Vh=5×10原来物体上表面距离水面的高度h1＝vt＝0.2m/s×50s＝10mF压＝pS＝ρ水gh1S＝1×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2＝2.5×103N答：打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力是2.5×103N。17．（1）解：由图乙可知，当h0=0时，力传感器的示数为F2=6N，此时正方体没有受到浮力，不计细杆B及连接处的质量，则细杆B对力传感器的压力等于正方体的重力G0=6N答：正方体A所受重力大小为6N；（2）解：由图乙可知，当h1=3cm时，物体A的下表面恰好与水面接触；当容器内水的深度h2=13cm时，已经超过了F=0时水的深度，由力的平衡条件可得，此时正方体A受到的浮力F浮=G+F=6N+4N=10N答：当容器内水的深度为13cm时，正方体A受到的浮力大小为10N；（3）解：由图乙可知，当h1=3cm时物体A的下表面恰好与水面接触，则正方体A的边长l=13cm-3cm=10cm容器内水的深度h3=8cm时，正方体A浸入水的深度h浸2=h3-h1=8cm-3cm=5cm=0.05m排开水的体积V排′=L2h浸2=（0.1m）2×0.05m=5×10-4m3正方体A受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N力传感器的示数F=G-F浮′=6N-5N=1N继续向容器中加水，当力传感器第一次受到的力F′=0.5F=0.5×1N=0.5N且水的深度较小时、细杆的向上的作用力处于平衡状态，所以由正方体受到的合力为零可得F浮″=G-F′=6N-0.