2020年中考物理浮力計算題專題訓練題(精選解析版)(65)

1、2020 年中考物理浮力計算題專題訓練題 651. 有兩個圓柱形容器，分別盛有深度相同的水和某種未知液體 .現(xiàn)用彈簧測力計掛著 一個圓柱體，先后將圓柱體逐漸豎直浸入水和未知液體中.如圖甲、乙所示分別為彈簧測力計的示數(shù)隨著圓柱體下表面在水中深度和在未知液體中深度的變化圖象， 求：(1) 圓柱體的底面積是多少？(2) 圓柱體的密度是多少？(3) 未知液體的密度是多少？(4) 未放入圓柱體前 ,能不能求未知液體對容器底產(chǎn)生的壓強？若能壓強是多少？若 不能，請說明理由。2.有兩個正方體塑料塊， B 的邊長為 L，A 的邊長是 B 的邊長的 2 倍，A的密度為 求：(1) 塑料塊 A 的重力；(2) A

2、 、 B分別放在水平地面時， B 對地面的壓強是 A對地面壓強的 4.5倍，B 的 密度是多少？( 3)如圖所示，將 B置于 A 上表面后放入一個水平放置、底面是正 方形，其邊長是 B 的邊長 3倍的水槽， 向水槽注入多少體積水后 A的底面剛好能離 開水槽？3. 用彈簧測力計測石塊重，其重為10N，若把石塊的一半浸沒于底面積為200cm2 裝有水的燒杯中，彈簧測力計的讀數(shù)為 8 N,（g=10N/lg, 煤油 =0.8 ×103kg/m3） 則： （ 1）此石塊所受到的浮力是多大？（ 2）這種石塊的密度是多少？ （ 3）若把石塊全部浸入煤油中，彈簧測力計的讀數(shù)將變?yōu)槎啻螅?（4）水對

3、燒杯底部的壓強增加了多少？4. 質量為 027kg的蘋果漂浮在水中時， 有 1/l0的體積位于水面之上， 如圖所示。 求：1）蘋果排開水的重力大小。2）蘋果的密度。5. 某同學要探究浸入水中的金屬圓柱體受到彈簧測力計的拉力的大小與其浸在水中 深度的關系。 他將一個金屬圓柱體緩慢浸入水中， 記錄下金屬圓柱體的下表面所處 的不同深度 h 和彈簧測力計相應的拉力示數(shù) F 的數(shù)據(jù)如下表：h/m00.010.020.030.040.050.06F/N2018161412108根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可得： 金屬圓柱體受到彈簧測力計的拉力 F 的大小與其浸入水中 深度 h 的關系式為 。6. 如圖所示， 為了清洗

4、水池， 某工人重 650N，站在池外地面上， 用 100N 的拉力向下勻速拉動繩子提起一浸沒在水中體積為 1.5 ×10-2m3、重 390N 的石塊（石塊始終浸沒在水中，且忽略 水對石塊的阻力， 水=1×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）石塊浸沒在水中時受到的浮力； （2）將石塊提升到石塊上表面與水面齊平的過程中滑輪組的 機械效率。（ 1）貨箱完全浸沒在水中時受到的浮力是多少?7. 如圖是某水上打撈船起吊裝置結構示意簡圖 某次打撈作業(yè)中， 該船將沉沒于水下 深處的一只密封貨箱打撈出水面，已知該貨箱體積為50m3，質量是 200t （ g ?。?2）貨箱完全出

5、水后，又被勻速吊起1m，已知此時鋼纜拉力 F= ，則在8.此過程中拉力 F 所做的功是多少？起吊裝置的滑輪組機械效率是多少 ?如圖所示， 094 型號戰(zhàn)略導彈核潛艇是我國“國之利器”之一，對我國的國防安全 有著重要的意義。 核潛艇的重力為 7×107N，體積為 9×103m3.海水密度取 1×103kg/m3.1）核潛艇漂浮在海面上時所受的浮力； 2）核潛艇潛入水下時應至少向水艙加水的重力。（3）潛入水下 150m時，核潛艇的一個面積為 0.8m2 的艙面所受海水的壓 力。9. 如圖所示，當把一正方體物塊放在水中，靜止后剛好有一半體積露出水面，正方體的邊長為 L，

6、小明和小紅對此時物體所受的浮力有不同的看法，小明認為：由浮力產(chǎn)生的原因（上、下兩面的壓力差）可知上面與大氣接觸，所以 F 浮=水 g L?L2-P0?L2（P0表示大氣壓強的值）小紅認為：根據(jù)阿基米德原理可知F 浮=水 g L?L2=水g；你同意誰的想法，從理論上簡單解釋另種想法錯誤的原因。10. 小強利用彈簧測力計、體積為 6×10-5 m3 的金屬圓柱體和水等實驗器材進行浮力相 關實驗，當逐漸增加金屬圓柱體浸入水中的體積，到金屬圓柱體恰好浸沒水中，記 錄的實驗數(shù)據(jù)如表所示。 請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納出彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力 F 與金屬圓柱體排開水的體積 V 排的關系式： 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）由兩圖可知，圓柱體的重力為G=7.2N，由甲圖可以看出，當深度為 25cm 時，圓柱體剛好完全浸沒，所以圓柱體的深度為 h=25 cm=0.25 m，當圓柱體浸沒在水中時，由甲圖可以得到圓柱體受到的浮力為F 浮水=G-F 示甲=7.2N-1.2N=6N，F(xiàn) 浮=液 gV 排 ，圓柱體的體積為， 圓

8、柱體的底面積為（ 2） G=mg， 圓柱體的質量為，圓柱體的密度為 ；（ 3）由乙圖知， 當圓柱體在液體中的深度達到 h'=20 cm=0.2 m時，彈簧測力計示數(shù)為 0， 所以受到的浮力為 F 浮液 =G=7.2N，圓柱體排開液體的體積為 V 排=Sh=2.4 ×10-3m2×0.2m=4.8 ×10-4m3，F(xiàn) 浮=液 gV 排 ，液體的密度為：（ 4）由于沒有給出未知液體的深度或圓柱形容器的底面積，所以無法得出未放入圓柱 體前，未知液體對容器底產(chǎn)生的壓強。答：（ 1）圓柱體的底面積是 2.4 ×10-3 m2；（ 2） 圓柱體的密度是 1.

9、2 ×103kg/m3；（ 3）未知液體的密度是 1.5 ×103kg/m3；（ 4）不能；因為沒有給岀未知液體的深度或圓柱形容器的底面積，所以不能。解析：（1）由圖甲得出圓柱體的高度和全部浸沒時的浮力，全部浸沒時VV 排，由阿基米德原理求出 V 排即可得到物體的體積，再由圓柱體的高度和體積求底面積；2）由圓柱體的重力求出質量，利用公式求圓柱體的體積；（ 3）由圖乙得出物體漂浮時受到的浮力和深度，由深度和底面積得出排開液體的體積，由 F 浮=液 gV 排 變形后求液體的密度；（ 4）由液體壓強公式 p=gh 分析能否求液體對容器底部的壓強。此題以圖象的形式考查了液體壓強和浮

10、力計算公式及其變形公式的應用，綜合性較強， 難度較大。從圖象中迅速提煉出有用信息，是解決此類問題的第一步2. 答案： 解：由題可知： lA=2l，l B=l，A=0.5 水； （ 1）正方體塑料塊 A 的體積：VA=（lA）3=（2l） 3=8l3， 塑料塊 A 的重力：33A對地面的壓強：GA=mAg=AVAg=0.5 水×8l ×g=4水 gl ； （ 2）正方體 A 、 B 分別放在水平地面時，pA= = =Agl A；同理可得， B 對地面的壓強： pB=B gl B； 已知 pB=4.5 pA ，所以， Bgl B=4.5 A glA ， 則 B 的密度：B=4.

11、5 A =4.5 × 0.5水× =4.5 水；（ 3）塑料塊 B 的體積：VB=（lB）3=l3，塑料塊 B 的重力：GB=mBg=BVBg=4.5 水 ×l3×g=4.5 水 gl3；正方體 A、B受到的總重力： G=GA+GB=4水gl3+4.5 水gl3=8.5 水gl3； 注水后， A 的底面剛好能離開水槽時，整體處于漂浮狀態(tài)，浮力與總重力相等，則浮力：F 浮=G=8.5 水 gl 3，根據(jù) F 浮=水 gV 排可得，排開水的體積：V 排 =8.5l3，因為 VA=8l 3， 所以 V 排 VA，說明 B 物體有一部分浸入水中， 則 B 物體排

12、開水的體積： VB排=V 排-VA=8.5l3-8l 3=0.5l3，此時水的深度：h=lA+hB浸=2l+0.5l=2.5l，B 物體浸入水中深度：hB 浸= = =0.5l ，由題意可得，容器的底面積： S=（ 3l） 2=9l2， 由圖可知， Sh=V 水+V排，所以，向水槽中注入水的體積：V 水=Sh-V 排=9l 2×2.5l -8.5l3=14 l 3 答：（ 1）塑料塊 A 的重力為 4水 gl 3；2） B正方體的密度為 4.5 水；3）向水槽中注入水的體積為14l3 。解析： （1）已知正方體塑料塊 A 的邊長，可以得到其體積；知道塑料塊A 的體積和密度，根據(jù)密度公

13、式可求出其質量，根據(jù)G=mg 求出其重力；（ 2）已知兩正方體對水平地面的壓強關系，利用柱體壓強推導公式p=gh 可求出 B的密度；（ 3）已知 B 正方體的邊長，可以得到其體積；知道B 的密度和體積，可求出 B 正方體的重力；向水槽中注水時，兩個正方體受到的浮力等于總重力時（恰好漂?。?， A 的底面就能離 開水槽，結合漂浮條件和阿基米德原理求出排開水的體積； 比較兩物體離開底面時排開水的體積與物體A的體積，可求出 B 物體浸入水中的體積；根據(jù) B 物體浸入水中的體積和 B 的底面積，求出 B 浸入水的深度； 已知容器的底面積、浸入水中的總深度、排開水的總體積，可求出向水槽中注入水的體 積。本

14、題考查了密度公式、重力公式、壓強公式、漂浮條件和阿基米德原理的綜合應用，其 中對于質量分布均勻、粗細均勻的固體， 可利用公式 p=gh 分析其產(chǎn)生的壓強；本題的 難點是第 3問，解答此問的關鍵是確定 B 物體是否浸入水中以及通過作圖的方法來幫助 分析。3. 答案： 解：（ 1）石塊受到的浮力：F 浮=G-F 拉=10N-8N=2N（ 2）由 G=mg 可得，石塊的質量：，石塊的體積：它浸在水中的體積為自身的一半，所以：浸在水中的體積為 ，石塊受到的浮力：，解得： 石塊 =2.5 ×103kg/m3；（ 3）由（ 1）、（ 2）可知，石塊的質量為 m=1kg，密度 石塊=2.5 

15、15;103kg/m3 石塊的體積：將石塊全部浸沒在煤油中時，石塊受到的浮力：彈簧秤的讀數(shù) F=G-F 浮'=10N-3.2N=6.8N，（ 4）石塊浸在水中水上升的高度，p=水 gh=1.0 ×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。答：（ 1）此石塊所受到的浮力是 2N；6.8N；（ 2）這種石塊的密度是 2.5 ×103kg/m3；（ 3）若把石塊全部浸入煤油中，彈簧測力計的讀數(shù)將變?yōu)椋?4）水對燒杯底部的壓強增加了200Pa 解析： （1）根據(jù) F 浮=G-F 拉即可求出答案；（ 2）根據(jù)石塊的重力求得其質量，再根據(jù)浮力求

16、得其密度；（3）根據(jù) F 浮=gV排求出其在煤油中所受浮力大小， 然后再用重力減去浮力即為彈簧測 力計的讀數(shù)；（ 4）根據(jù)石塊排開水的體積和燒杯底面積，可求得水上升的高度，然后利用p=gh 可求得水對燒杯底部的壓強增加了多少。此題考查了浮力大小的計算、密度的計算、液體壓強的計算等，涉及到的知識點較多， 有一定難度，屬于中檔題。4. 答案： 解：（ 1）蘋果漂浮，蘋果受到的浮力等于重力：F 浮=G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N；（ 2）蘋果浸入水中部分的體積（排開水的體積）：，蘋果有 的體積位于水面之上， ，蘋果的體積：，蘋果的密度：。答：（ 1）蘋果受到的浮力為 2.7

17、N；（ 2）蘋果的密度為 0.9 ×103kg/m3 。解析：（1）知道蘋果的質量，利用重力公式求蘋果受到的重力，再根據(jù)漂浮條件求蘋果受到的浮力；2）求出了受到的浮力，利用阿基米德原理求排開水的體積，又知道蘋果有的體積 位于水面之上，求出蘋果的體積，再利用密度公式求蘋果的密度。 本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮條件的掌握和運用，靈活 掌握根據(jù) F 浮求 V 排是本題的關鍵。5. 答案： F=20N-200N/m?hF 與圓柱體下表面所處的深度成正比，解析： 解：由表格中數(shù)據(jù)知，彈簧測力計的拉力 設 F=kh+b， 由表格中數(shù)據(jù)知： 當 h=0 時， F=20N；

18、當 h=0.01m 時， F=18N；則可得： 20N=k×0+b ；18N=k×0.01m+b ；聯(lián)立解得： b=20N，k=-200N/m； 則可得 F 與 h 的關系式為： F=20N-200N/m?h。 故答案為： F=20N-200N/m?h。根據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析拉力 F 與金屬圓柱體深度的關系， 列出正比例函數(shù)關系式， 將表格 中數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)和常數(shù)，得出結論。本題主要考查了對實驗數(shù)據(jù)的分析， 在分析時要從中找出規(guī)律， 根據(jù)數(shù)學知識列車關系 式，求出系數(shù)和常數(shù)項便可得出。6. 答案： 解：（ 1）石塊浸沒在水中，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 ?。?#215;h=（350N-150N）×h=240N×h， W 總=Fs=100N×3h， 提起物體時滑輪組的機械效率：= 100%=×100%=80% 。答：（ 1）物體浸沒在水中時受到的浮力為150N；（ 2）提起物體時滑輪組的機械效率為80%。解析： （ 1）知道物體的體積（浸沒水中排開水的體積），利用阿基米德原理求物體浸 沒在水中時受到的浮力；（ 2）提起物體時， 滑輪組受到的拉力 F拉等于物體重力減去受到的浮力， 利用

20、 = ×100% 求提起物體時滑輪組的機械效率。本題為力學綜合題，考查了壓強、浮力、機械效率的計算，本題易錯點在第三問，關鍵 是求出對滑輪組的拉力 F 拉=G物-F 浮。7. 答案： 解：（ 1） F 浮=gV=103kg/m3×10N/kg×50m3=5×105N；（ 2）由圖可知，拉力的距離 S是貨物高度的 4 倍，s=4h=4m， 故拉力做的功： W 總=Fs=1×106N ×4m=4×106J； 有用功： W 有用=Gh=mgh=2×105kg×10N/kg×1m=2×106J

21、， 機械效率： 。答：（ 1）完全浸沒時受到的浮力為 5×105N；2）在此過程中拉力 F 所做的功是 4×106J；起吊裝置的滑輪組機械效率是50%。解析： （1）已知物體體積，根據(jù)浮力公式 F 浮=gV 排可求受到的浮力；（ 2）已知動滑輪上繩子段數(shù)為 4段，拉力做的功為總功，根據(jù)公式 W=FS 計算；對物 體做的功為有用功，根據(jù)公式 W=Gh 計算；機械效率等于有用功除以總功。 本題考查物體所受浮力以及總功、 有用功和機械效率的計算， 主要是考查各種公式的靈 活運用。8. 答案：解：（ 1）因為核潛艇漂浮， 所以核潛艇漂浮在海面上時所受的浮力F 浮=G=7×

22、107N；（ 2）浸沒 V 排=V=9×103m3，所受浮力 ，F(xiàn) 浮=G+G 水，G 水=F 浮-G=9×107N-7 ×107 N=2×107N；（ 3），由得 得受海水的壓力： 。 答：（ 1）核潛艇漂浮在海面上時所受的浮力為7×107 N；（ 2）向水艙加水的重力為 2×107N；（ 3）所受海水的壓力為 1.2 ×106N 。解析： 本題考查了阿基米德原理、液體壓強公式、物體浮沉條件的應用等，知道物體浸 沒時排開液體的體積和自身的體積相等以及排水量的含義是關鍵。（ 1）根據(jù)漂浮時，浮力等于其重力，求出受到的浮力；（ 2）浸沒時 V 排=V，根據(jù) F 浮=水 gV 排可求得核潛艇潛入水下時的浮力，然后可求向水 艙加水的重力；（ 3）已知潛入水下 200m，利用 p=gh 可求得艙面所受海水的壓強， 再利用 可求得 受海水的壓力。9. 答案： 答：同意小紅的說法，小明由于沒有考慮到在液體中的壓強應為大氣壓和液體 壓強的總和， 由浮力產(chǎn)生的原因 （上、