浙江省中考科学专题复习浮力

2024年中考科学专题复习浮力1．如图甲所示，在一个长方体容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为的实心正方体物块A，当容器中水的深度为时，物块A有的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（即没有发生形变）（已知）．求：（1）物块A受到的浮力大小；（2）物块A的密度大小；（3）若往容器中缓慢加水（水未溢出）至物块A恰好浸没时，立即停止加水，相比加水之前，此时水对容器底部压强的增加量大小．（已知缓慢加水的过程中，弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量关系如图乙所示）2．平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上，质量为，边长为的立方体木块漂浮在水面上，如图甲所示。将合金块轻放在木块上，静止后木块露出水面的高度为，如图乙所示；若将立方体合金块用细绳系于的下方，再放入水中，静止时木块露出水面的高度为，且未与容器底部接触，如图丙所示。已知，取，求：（1）图甲状态，木块浸入水中的深度；（2）图丙状态，绳子对木块的拉力大小；（3）合金块的密度。

3．如图所示是文德中学学生在科技嘉年华做的水位测量仪，可以根据电子秤的示数读出容器中水的深度。薄壁圆柱形容器底部固定一定滑轮，轻质细绳统过定滑轮固定在高10cm、底面积为200cm2的圆柱体B的下端。细线另一端绕过固定在天花板上的两个定滑轮固定在重为12N的柱型物块A的上端，A放置在电子秤的中间。图中B的上表面恰好与容器中水面齐平，此时物块A对电子秤的压力恰好为0N。（不计滑轮与轴之间的摩擦）求：（1）当物块A对电子秤的压力为0N时，B受到的浮力为多少？（2）物块B的密度为多少kg/m3？（3）已知薄壁圆柱形容器的底面积为1000cm2，打开阀门k放水，从水面和物块B上表面相平到电子秤示数为0.8kg时，容器对桌面的压强减少了多少Pa？

4．如图，甲、乙两个实心圆柱体，甲的密度小于乙的密度，甲的重力为4N，乙的重力为6N。甲的高度为20cm，乙的高度为10cm，甲、乙的横截面积均为40cm2.现将甲、乙两物体用重力可忽略的细线串接起来放入容器的水中，此时容器中的水深h0=50cm，甲有一部分浮出水面，（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：(1)水对容器底面产生的压强；(2)细线对乙物体的拉力大小；(3)甲浮出水面部分的高度。5．一个边长为10cm的正方体物块，通过一根细线与容器底部相连，容器中水的深度为40cm，细线受到的拉力为4N。（g＝10N/kg），求：（1）此时容器底部受到水的压强；（2）此时物块受到的浮力和物块的质量；（3）剪断细线后，物块静止时露出水面的体积。6．滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关，在物理学中，可以用公式来计算滑动摩擦力的大小，其中表示摩擦力，表示压力，是描述接触面粗糙程度的物理量，叫动摩擦因数。如图所示，粗糙的水平桌面上有一滑块甲，通过细绳绕过定滑轮，细绳的另一端悬挂一小球乙。已知甲、乙都做匀速直线运动，甲、乙的质量分别为100g、40g。（不计滑轮与细绳间的摩擦，）（1）求绳子的拉力大小。（2）求滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小。7．如图所示，一个质量为120g、体积为2×10﹣4m3的长方体木块，漂浮在底面积为50cm2的薄壁柱形容器内的液面上，此时液体的深度为20cm，液体对容器底的压强为1600Pa，容器重力为1N，（取g=10N/kg）求：（1）液体的密度；（2）容器对水平地面的压强；（3）若在木块下方用细线悬吊一合金块，恰好能使木块浸没在液体中（不接触容器底和壁且过程中没有液体溢出），容器底受到液体的压强变化了120Pa，求合金块的密度。8．如图甲，一体积为2×10m3、质量为0.15kg的物块A，漂浮在一个容器的液面上，此时物块A的体积露出液面。如图乙，在A的下方用细绳（不计细绳体积和质量），悬吊一个体积为V，密度为3×103kg/m3的合金块B，恰好使A浸没。求：（g=10N/kg）（1）图甲中，物块A所受浮力大小；（2）液体密度；（3）合金块B的体积V。9．小军发现一个质量为1.6kg，不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为5N的弹簧测力计，设计了如图所示装置进行实验，重为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有2000cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N，此时材料浸没在水中静止且未触底。求：（1）材料受到的重力；（2）材料未放入前容器对水平地面的压强；（3）材料的密度。10．如图是一个骑自行车的人与一个跑步的人运动时的路程随时间变化的图象。求：（1）骑车者前进200m路程所用的时间为多少；（2）跑步者的速度为多少；（3）如果骑自行车的人质量为480N，自行车质量为120N，车胎与水平地面总接触面积为40cm2，则人骑自行车的时候，自行车对地面的压力和压强分别是多少？（1cm2=104m2）

参考答案：1．（1）4N（2）0.4×103kg/m3（3）600Pa【详解】（1）物块A体积为V=（0.1m）3=0.001m3，则V排=VV露=V===4×104m3，物体A受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×104m3=4N；（2）弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变，弹簧对物体没有力的作用，物体受到重力和浮力作用，F浮=G，ρ水gV排=ρ物gV，ρ物=ρ水==0.4×103kg/m3；（3）物块A刚好完全浸没水中弹簧对A的拉力：F1=F浮G=ρ水gVρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×103m30.4×103kg/m3×10N/kg×103m3=6N；由图乙可知：此时弹簧伸长了6cm，则容器内水的深度增量；水对容器底压强的变化量：Δp=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa．答：（1）物块A受到的浮力是4N；（2）物块A的密度大小是0.4×103kg/m3；（3）水对容器底压强的变化量是600Pa．2．（1）0.05m；（2）3N；（3）【详解】解：（1）根据题意可知，木块漂浮在水面上时，有所以有即代数据解得（2）将合金块B轻放在木块A上，静止后木块A露出水面的高度为，如图乙所示为AB漂浮，则有代入数据，可得解得则物体B的质量如图丙，绳子对木块A的拉力纪为大小为：，对A受力分析得即有（3）对丙图B受力分析，可得即有代入数据解得合金块B的密度为答：（1）图甲状态，木块A浸入水中的深度；（2）图丙状态，绳子对木块A的拉力大小；（3）合金块B的密度。3．（1）20N；（2）；（3）240Pa【详解】解：（1）由题意可知，当物块A对电子秤的压力为0N时，B刚好浸没在水中，则B排开水的体积为根据阿基米德原理可得，B受到的浮力为（2）当物块A对电子秤的压力为0N时，细线对A的拉力等于A的重力，即根据图示可知，滑轮为定滑轮，根据定滑轮的特点可得，此时细线对B的拉力为对此时的B受力分析可得，其受到的浮力、重力以及拉力处于平衡状态，因此有故B的重力为故B的密度为（3）根据题意可知，此时A受到的支持力为细线对A的拉力为同理此时B受到的浮力为根据阿基米德原理可得，此时B排开水的体积为此时B浸入水的深度为水面下降的深度为放开的水的体积为则放开水的质量为则放开的水的重力为绳子拉力的减少量为由于对容器、水、B物体而言，拉力方向竖直向上，减小的拉力会增大压力；水的重力方向竖直向下，减小水的重力会减小压力。所以拉力变化量与重力变化量产生的效果相反，会相互抵消：故容器对桌面的压力的减少量为故，容器对桌面的压强减少量为答：（1）当物块A对电子秤的压力为0N时，B受到的浮力为20N；（2）物块B的密度为；（3）容器对桌面的压强减少了240Pa。4．(1)；(2)2N；(2)5cm【详解】(1)由题可知，容器中水的深度为50cm合0.5m，水对容器底面产生的压强为(2)乙物体的体积为乙物体完全浸入液体中时，乙物体受到的浮力为以乙物体为研究对象，在液体中静止时受向下重力，向上的浮力和绳子拉力作用，则细线对乙物体的拉力为(3)以甲物体为研究对象，甲物理受到向下的重力，绳子对甲向下的拉力作用及向上的浮力作用，则甲所受浮力大小为则甲排开液体体积为则甲浸入液体的深度为甲浮出水面部分的高度答：(1)水对容器底面产生的压强；(2)细线对乙物体的拉力大小2N；(3)甲浮出水面部分的高度5cm；5．（1）4×103Pa；（2）10N，0.6kg；（3）4×10﹣4m3【详解】解：（1）容器中水的深度h＝40cm＝0.4m此时容器底部受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4×103Pa（2）正方体物块排开水的体积V排＝V＝（0.1m）3＝1×10﹣3m3此时物块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N因物块受到竖直向下的重力、绳子的拉力和竖直向上的浮力作用处于平衡状态，根据力的平衡可得G+F拉＝F浮则物体的重力G＝F浮﹣F拉＝10N﹣4N＝6N由G＝mg可得物块的质量（3）由F浮＞G可知，剪断细线后，物块上浮，静止时处于漂浮状态，此时受到的浮力F浮′＝G＝6N由F浮＝ρ液gV排得，物块排开水的体积则露出水面的体积：V露＝V﹣V排′＝1×10﹣3m3﹣6×10﹣4m3＝4×10﹣4m3答：（1）此时容器底部受到水的压强为4×103Pa；（2）此时物块受到的浮力为10N，物块的质量为0.6kg；（3）剪断细线后，物块静止时露出水面的体积为4×10﹣4m3。6．（1）0.4N；（2）0.4【详解】解：（1）乙的重力由于乙做匀速直线运动，受到拉力F和重力的作用根据物体间力的作用是相互的，且定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以绳子对甲的拉力也为0.4N。（2）甲的重力甲对桌面的压力由于甲做匀速直线运动，甲受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则摩擦力因为，所以滑块与桌面间的动摩擦因数答：（1）绳子拉力为0.4N。（2）滑块与桌面间的动摩擦因数为0.4。7．（1）0.8×103kg/m3；（2）1800Pa；（3）2.4×103kg/m3【详解】解：（1）由p=ρgh可得这种液体的密度（2）因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，木块受到的浮力F浮1=G木=m木g=0.12kg×10N/kg=1.2N由F浮=ρ水gV排可得，排开液体的体积容器内液体的体积V液=S容hV排=50×104m2×0.2m1.5×104m3=8.5×104m3由密度公式可得，液体的质量m液=ρ液V液=0.8×103kg/m3×8.5×104m3=0.68kg容器对水平地面的压力F=G容+G液+G木=G容+m液g+G木=1N+0.68kg×10N/kg+1.2N=9N对水平地面的压强（3）在木块的下方用细线悬吊一合金块，容器底部所受液体的压强变化了120Pa，则液体深度的增加量排开液体体积的增加量ΔV排=S容Δh=5.0×103m2×0.015m=7.5×105m3因合金和木块恰好浸没时，排开液体体积的增加量等于原来木块露出液面的体积加上合金的体积，即ΔV排=V木露+V合金所以，合金的体积V合金=ΔV排V木露=ΔV排(V木V排)=7.5×105m3(2×104m31.5×104m3)=2.5×105m3合金和木块浸没时受到的浮力F浮=ρ液g(V合金+V木)=0.8×103kg/m3×10N/kg×(2.5×105m3+2×104m3)=1.8N把合金和木块看做整体，整体悬浮，受到的浮力和总重力相等，即F浮=G合金+G木①由①结合密度公式，故合金的密度为答：（1）液体的密度为0.8×103kg/m3；（2）容器对水平地面的压强为1800Pa；（3）合金块的密度为2.4×103kg/m3。8．（1）1.5N；（2）1.5×103kg/m3；（3）1×104m3【详解】解：（1）由图甲可知，物块A漂浮在液面上，故由物体的浮沉条件可知，此时物块A所受浮力F浮等于物块的重力GA，即F浮=GA=mAg=0.15kg×10N/kg=1.5N（2）由图甲可知，此时物块A浸在液体中的体积为故由F浮=ρ液gV排可得，液体的密度为（3）由可得，物块A的密度为将物块A和B看成一个整体，由图乙可知，此时整体处于悬浮状态，故由物体的浮沉条件可知，整体所受浮力F′浮等于整体的重力G总，即F′浮=ρ液g(VA+V)=G总=(mA+mB)g=(ρAVA+ρBV)g解得合金块B的体积为答：（1）图甲中，物块A所受浮力大小为1.5N；（2）液体密度为1.5×103kg/m3；（3）合金块B的体积为1×104m3。9．（1）16N；（2）2800Pa；（3）1.6×103kg/m3【详解】（1）由知道，材料受到的重力（2）水的质量水的重力材料未放入前容器对水平地面的压力材料未放入前容器对水平地面的压强（3）由平衡条件知道，材料对杠杆的拉力由平衡条件知道，材料受到的浮力由知道，材料的体积故材料的密度答：（1）材料受到的重力16N；（2）材料未放入前容器对水平地面的压强2800P