2021年中考物理真题全国及解析：压强和浮力

2021年中考物理真题全国精选及解析：压强与浮力

1.（2021南通）如图所示，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N,再将石块浸没在盐

水中，示数变为1.5N,利用以上信息能求解的物理量是（）

N

--5

A.石块的体积B.排开盐水的重C.石块的密度D.盐水的密度

【答案】B

2.（2021伊春）质量相等的4、8两实心物块，密度之比PA：pB=3：2,分别放入足够多

的水中，物块所受浮力分别为心和FB，当两物块静止时所受浮力FA与尸^之比不可能的是

（）

水:水:

A.1：1B.2：3C.PPAD.PpB

【答案】D

【解析】解：质量相等的/、夕两实心物块，密度之比PA：PB=3：2,根据p=£可知，其

体积之比为：VAiVB=2：3

A.3两实心物块，分别放入足够多的水中，若两个物体在水中都处于漂浮状态，则受到的

浮力等于其重力，根据G=mg可知，物体的重力相同，则浮力相同，即F［：FB=1：1

若两个静止时，都全部浸入水中，根据F浮=p贰gv排可知，其浮力之比等于排开的水的体

积之比，也等于4、8两实心物块的体积之比，即产小FB=2：3

由于力的密度大于8的密度，当/在水中下沉，8在水中漂浮时，则4受到的浮力为：F浮4=

P水gVA,5受到的浮力为：尸浮B=GB=PB9VB,FA；FB=P^AtPB9VB=2P水:3pB；

水V

由于PA：PB=3:2,则：PgVA：PB9B=pA

综上所述，不可能得到几

3.（2021贵港）2020年11月28日上午8时30分许，随着一阵汽笛声响，在马里亚纳海

沟结束科考任务的“探索一号”科考船，搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号

胜利返航若海水密度为1.03X103kg/m3,“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，下列说法正

确的是（）

A.“奋斗者”号受到的海水的压强不变，受到的海水的浮力不变

B.“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力不变

C.“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力变大

D.“奋斗者”号受到的海水的压强变小，受到的海水的浮力变小

【答案】B

【解析】AD.“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，根据p=pg力可知，密度不变，深度

变深，故受到了压强变大，A不符合题意；D不符合题意

BC.根据F庠=pgV或可知，浸没后，物体的排开液体的体积不变，液体的密度不变，故

浮力不变，B符合题意；C不符合题意。

故答案为：Bo

4.（2021伊春）两个完全相同的烧杯48中分别盛有两种不同液体，将两个完全相同的小

球分别放入两烧杯中，当两小球静止时所处位置如图所示，且两烧杯中的液面相平。两烧

杯对桌面的压强分别为PA和PB，它们的大小关系是（）

A.pA>pBB.pA<pBC.pA=pBD.无法确定

【答案】A

【解析】解:（1）完全相同的小球在/中漂浮，在8中悬浮，由物体的浮沉条件可知:P谢〉P的

P液B=P球,即两种液体密度：P液A>P液B；

（2）同时，小球排开液体的体积v痴拼B，则完全相同的烧杯中的液面相平时，烧杯内液

体的体积V爱4>V.B，

mmV

由公式P=£可知液体质量：^A=P就4V彪>^B=Pjg^B^Bi

（3）烧杯对水平桌面的压力为尸=G忿=m卷g=（m或+m杯+m法）g,可见，两个烧杯对桌

面的压力大小：FA>FB,由公式p=g可知，在受力面积相同时，烧杯对桌面的压强大小

关系为：P4>PB，故8、C、〃选项错误，4选项正确。

5.（2021长沙）载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米。“沧海”号是“奋斗者”

号的“御用摄影师“，在某一时间段，“沧海”号在万里深海固定好机位，而“奋斗者”号

从其上方徐徐下降，在这个过程中，下列说法正确的是（）

A.“沧海”号所拍摄的影像信息是通过超声波传递给通信卫星的

B.相对于“沧海”号，“奋斗者”号是运动的

C.“奋斗者”号受到海水的压强变小

D.“奋斗者”号受到的浮力变大

【答案】B

6.（2021贵港）如图所示一个鸡蛋在水中下沉，请作出鸡蛋所受力的示意图。（不考虑鸡

蛋与水之间的摩擦）

7.（2021贵港）大山同学在综合实践活动课中自制密度计。他找来一根粗细均匀的木棍,

表面涂上蜡，在它的一端绕上适量的金属丝。把这个装置放在水中，静止后在液面所在处

刻上刻度，并标上“1.0”；再将这个装置放在煤油中，静止后在液面所在处刻上刻度，并

标上“0.8”；最后将此装置放入某种液体中，静止后在液面所在处刻上刻度上如图所示。

把木棍拿出液体后，用刻度尺量出刻度力与刻度“0.8”的距离是3.8cm,刻度“1.0”与刻

度“0.8”之间的距离是2.0cm。则分到木棍底部的距离为cm,该液体的密度

是kg/n?。（假设金属丝的体积忽略不计，g取10N/kg,P*=1.0X103kg/m3.0煤油=0.8

X103kg/m3,密度的计算结果小数点后面保留两位小数）

-0.8

-1.0

-h

【答案】①.8cm②.1.lSXUfkg/n?

【解析】刻度“1.0”与刻度“0.8”之间的距离是2.0cm,说明刻度距离1cm表示的刻度值

为2.0-0.S0.1

2.0

刻度h表示的数值是0.8+3.8X0,1=1.18

因此该液体的密度是1.18Xl（）3kg/m3。

密度计在液体中漂浮，受到的浮力等于重力，则密度计在水中与在某液体中受到的浮力大

小相等，设密度计的横截面积为S,h到木棍底部的距离为1,则

F季=0.8x103kg/m3x5x(Z+3.8)x1前丧皿=£工徽1>cgxWam

解得Z=8cm

8.(2021伊春)创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下(已知水的密度为1.0x

1。3如/7n3)；

(1)将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，弹簧测力计示数如图甲所示为4M

(2)将小球浸没在水中时，弹簧测力计示数如图乙所示为3M

(3)将小球浸没在某未知液体中时，弹簧测力计示数如图丙所示为2.8N；则经计算即可得出

小球的密度为kg/m3,未知液体密度为kg/rn^。

nor

甲乙丙

【答案】4.0x1031.2x103

【解析】解：(1)由图甲可知小球的重力大小为：G族=4N,小球浸没在水中时，测力计示

数为产示=3N,贝I］：

小球浸没在水中时受到的浮力为：/弟=G超一F示=4N—3N=1N,

小球的体积为：V球=丫…告=皿唔"=10F

小球的密度为：P球=£=^=IO-WLN/W=4x卅叼/吩；

(2)小球浸没在液体中时，测力计示数为产示'=2.8N,

小球浸没在液体中时受到的浮力为：F浮，=G^-FJ=4N-2.8N=1.2N

小球浸没在液体中时排开液体的体积为：V排液=V球=10-4m3,

33

液体的密度为：p液=T-=12丁*-43=L2x10kg/m.,

放改排放10N/kgxl0

故答案为：4.0x103;1.2x103。

9.(2021伊春)小明在验证“阿基米德原理”实验中:

昌

电子秤

图甲图乙图丙

(1)用已调零的弹簧测力计，按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为：Fi、

尸2、鼻、尸4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=—,测得铁球排开

水所受的重力表达式为G^=(用此题中所给字母表示)；

(2)小明预期要获得的结论是：(用此题中所给字母表示)；

(3)在读数正确的情况下，小明由实验数据发现：铁球浸没在水中所受浮力尸浮大于铁球排开

的水所受重力G排，而且超出了误差允许的范围，得出此实验结果的原因可能是(写

出一条即可)；

(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果实验中物体没

有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理正确的观点是(选填“能”或“不能”

)验证

(5)他又进行了如下深入探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示，其示数为mi，

将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如图丙所示，其示数为租2,

则叫叫(选填“>"、“=”、)。

【答案】Fl—/尸3—F4尸1-尸2=尸3-尸4溢水杯中没有装满水能=

【解析】解：(1)物体的重力是Fi，物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是尸2,物体浸

没在水中受到的浮力尸浮=F1—F2,物体排开水的重力G萍=F3-尸4。

(2)由阿基米德原理知，浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力，故

F浮=G排,所以尸1一尸2=尸3-尸4

(3)如果溢水杯没有装满水，导致铁球排开水的重力大于流入小桶中水的重力，所以铁球浸

没在水中所受浮力产浮大于铁球排开的水所受重力G排。

(4)如果实验中物体没有完全浸没水中，物体受到的浮力减小，物体排开水的重力也减小,

物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证。

(5)铁球浸没在水中，铁球受到的浮力产浮=6纲物体间力的作用是相互的，则铁球给水的

压力尸=尸浮，当铁球浸没在盛满水的溢水杯中，排出水的重力为G排，故电子秤的压力增

加了F浮，又减少了G萍，因为F涔=G排，故电子秤受到的压力不变，故电子秤示数不变，

故ni]=m2o

故答案为：(l)Fi-F2;尸3一案4；(2)尸1一&=尸3-14；(3)溢水杯中没有装满水；(4)能；

⑸=。

10.(2021长沙)学完阿基米德原理之后，小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课

外实验。他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水后(如图甲所示)，在表格中记录下

测力计48及电子秤的第一次实验数据：然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸

在水中时(如图乙所示)，记录下第二次实验数据：剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉

入到水底后(如图丙所示)，记录下第三次的实验数据。(取齐10N/kg)

利力计A/N测力计B/N电子科/g

第一次1.000.02500.00

第二次0.600.22520.00

第三次0540.00

(1)观察乙、丙两图可知物体在图中所受浮力更大，是因为此时物体浸在水中

的更大；

(2)在整理数据时，小雪和小伟发现第三次实验中测力计8的示数记录不同，小雪记的是

0.62N,小伟记的是0.42N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的，请判断谁的记录是

正确的，并说明理由

【答案】(1).丙(2).体积(3).小雪正确，测力计A、B和电子秤示数对应

的重力之和等于溢水杯、水、物体和小桶的总重力6.02N,所以第三次测力计示数为

6.02N-0.54N=0.62N

11.(2021贵港)如图所示是某物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验操作过程示意

图。

(1)验证阿基米德原理实验的合理顺序是;(填字母代号)

(2)金属块浸入溢杯前，溢杯里水面高度应；

(3)金属块浸没在水中时，受到的浮力是N；

(4)金属块的密度为kg/m3；(g取10N/kg,0X103kg/m3)

(5)比较(填字母代号)和(填字母代号)的操作可得出结论：浸入液体中

的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小。

【答案】①.FABGCEDH②.到达溢水杯杯口③.1④.2.6xl()3

⑤.AD⑥.FH

【解析】(1)验证阿基米德原理实验的合理顺序是，先测量空桶，再测量石头的重力，再

用称重法测量浮力，然后不断改变物体浸入液体中的体积并测量桶和水的总重，故顺序为

FABGCEDH

(2)金属块浸入溢杯前，溢杯里水面高度应到达溢水杯的杯口。

(3)金属块浸没在水中时，受到的浮力是F#=G-F=2.6N-1.6N=1N

故浸没时的浮力为1N»

(4)金属块的体积为7..=—=--^——=lO^m3

尸：pgIXlO^^XlON/kg

故金属块的质量为m=-=-2,b，^-=0.26kg

glON/kgp

金属块的密度为p=£=流翳=2.6x1031cg/m3

故金属块的密度为2.6X103kg/m3。

(5)通过AD可知，浸没时物体所受的浮力；通过FH可知排开水的重力，故比较两者的关

系即可。

13.(2021南通)500m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300kg,运动员总质量为

1500kg,比赛用时2min30s。假设比赛中龙舟作匀速直线运动，且龙舟受到的阻力是龙舟和

运动员总重力的0.1倍，g取10N/kg。求：

(1)龙舟的重力；

(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积；

(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。

【答案】(1)龙舟的质量为300kg,龙舟的重力Omg=300kgX10N/kg=3000N。

(2)运动员总质量为1500kg,运动员的重力G'=加g=1500kgxl0N/kg=15000N

运动员和龙舟的总重。总=6+6'=3000N+15000N=18000N,

因为整体漂浮，运动员坐上龙舟后龙舟受到的浮力等于运动员和龙舟的总重力，所以

F;蕊18000N1c3

龙舟排开水的体积V排=----=--------------------------=1.8mo

」0Kg1.0xl0123kg/m3xl0N/kg

(3)龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍，故阻力大小

/=O.lxG,„=0.1x18000N=18OON,

因比赛中龙舟做匀速直线运动，根据二力平衡条件，龙舟获得的动力尸=/=180()N

所用时间f=2min30s=150s,

*-aa.a*❶一、m.L+nWFs1800Nx500mf,

比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率P=—=——=-------------------=6000W。

tt150s

14.(2021仙桃江汉油田潜江天门)潜水器是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水

器，其主要技术参数如下表。“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系；通过

改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮；任务完成后，“向阳红09”船用牵引绳将其吊到

甲板上。

工作电源总电压/V200

体积/血350

自身原量/kg2.2xlO4

最大下潜深度/■7000

最大速度/节25

(1)“蛟龙号”潜水器在深海工作主要通过(选填“电磁波”或“声波”)通信与陆

地联系；若每节蓄电池电压为1.6V,为保证“蛟龙号”正常供电，串联的蓄电池不得少

于节；

(2)“蛟龙号”下潜到深海7000m处，求海水对“蛟龙号”观察窗0.2n?的玻璃上产生的

压力；()(不考虑大气压的影响)

(3)“皎龙号”抛卸所有压载铁后上浮，直到漂浮在海面上，然后由起重装置将其吊离水

面。图甲是某次起重装置将漂浮在海面上的无人空载“蛟龙号”匀速吊离水面的情景，牵

引绳拉力的功率随时间变化的图象如图乙，图中鸟=4々，求打时刻“蛟龙号”排开海水的

体积。()(不考虑海水的阻力)

牵引绳

【答案】①.声波②.125③.1.4x107N16.5m3

【解析】解：（1）口][2]“蛟龙号”主要采用声呐通讯，故是靠声波通信与陆地联系；若

每节蓄电池电压为1.6V,为保证“蛟龙号”正常供电，串联的蓄电池不得少于

故串联的蓄电池不得少于125节。

（2）[3]海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力

F=pS=pghS=1x10'kg/n?x1ON/kgx7000mxO.2m2=1.4xlO7N

（3）[4]设在白、右时刻牵引绳对“蛟龙号”的拉力分别为瓦、外，4时刻“蛟龙号”受

到的浮力为耳孚，“蛟龙号”上升的速度为丫。八时刻，“蛟龙号”还没有完全离开水面，根

据力的平衡条件可得：

I+瑞孚=G

即

F\=G-F浮

时刻，“蛟龙号”已经完全离开水面，则

F2=G

因为

6=46

即

F2・u=4耳-v

所以

6=41

G=4(G-&)

化简得

33345

凡:=-G=-/7i.,-^=-x2.2xl0kgxl0N/kg=1.65xl0N

0

仔444

根据阿基米德原理可得，打时刻“蛟龙号”的排水体积为

卜浮1.65xlO5N

=16.5m3

33

。海水g1.0xl0kg/mxl()N/kg

15.(2021十堰)主战坦克，它采用100马力夕型水冷涡轮增压柴油机，安装了先进的火控

系统和多种光电技术应用，使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高。该坦克

具有潜渡功能，坦克重42t,高2.3m,每条履带与地面的接触面积为27n2。请利用给出的

数据，求：(g取10N"g)

(1)该坦克在水平路面行驶时，对地面的压强

(2)坦克在深为5山的河水潜渡时，在坦克顶部面积为0.8血2的舱门受的河水的压力

(3)坦克在该河段水中潜渡时，坦克对水平河床的压力为1O5N,该坦克的体积是多大

【答案】解：(1)该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压力:

5

F=G=mg=42x103kgxioN/kg=4.2x10Af,

受力面积：S=2x2m2=4m2,

坦克对地面的压强：p=-=42x1"5a，=1.05x105Pa;

lS4m2

(2)坦克顶部所处的深度：h=5m-2.3m=2.7m,

坦克顶部受到水的压强:

p'=p水gh=1.0x103kg/m3xlON/kgx2.7m=2.7x104Pa,

舱门受到水的压力：

F'=pzS=2.7x104Pax0.8m2=2.16x104JV;

(3)坦克在水中潜渡，坦克对水平河床的压力等于坦克重减去受到的浮力，

即尸匠=G-F群，

则坦克受到的浮力：

F浮=G-F压=42x105/V-105N=3.2X105M

由F涔=pgu拼可得，坦克的体积：

V=就普。=32m【解析】(1)坦克在水平路面上行驶时，对

地面的压力等于自身的重力，根据F=G=mg求出其大小，受力面积等于2条履带与地面

的接触面积之和，根据p=(求出坦克对地面的压强；

(2)已知坦克的高度和河底的深度可以得出坦克顶部所处的深度，利用液体压强公式p=

pg/i得到坦克顶部受到水的压强，又知道受力面积，利用F=pS求出舱门受到水的压力；

(3)坦克在水中潜渡，坦克对水平河床的压力等于坦克重减去受到的浮力，据此求出坦克所

受浮力，根据阿基米德原理求出坦克排开水的体积即为坦克的体积。

16.(2021贵港)A、B、C是密度为0=4Xlo3kg/m3的某种合金制成的三个实心球，A球质

量为磔=80g,甲和乙是两个完全相同的木块，其质量为勿用=〃4=240g,若把B和C挂在杠杆

的两边，平衡时如图1所示。若用细线把球和木块系住，在水中平衡时如图2所示，甲有

一半体积露出水面，乙浸没水中。(g取10N/kg,P*=1.0X103kg/m3)求：

(1)B、C两球的体积之比；

(2)细线对A球的拉力大小；

(3)C球的质量。

图1困2

【答案】(1)2：1；(2)0.6N；(3)0.16kg

【答案】(1)解：根据杠杆平衡条