中考物理總復(fù)習(xí)《浮力》專項測試卷(帶有答案)

第頁中考物理總復(fù)習(xí)《浮力》專項測試卷(帶有答案)學(xué)校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________一、生活背景類1．鯤龍AG600是我國自主研制的大型滅火、水上救援水陸兩棲飛機，于2022年在廣東珠海首飛成功。飛機汲滿水的總質(zhì)量為53.5t，最小平飛速度220km/h（1）飛機以最小平飛速度飛行0.1h（2）飛機汲滿水停泊在水面時所受到的浮力及排開水的體積；（3）艙底距水面1.5m2．2023年4月，蘇丹境內(nèi)爆發(fā)大規(guī)模武裝沖突，中國海軍南寧艦、微山湖補給艦前往蘇丹港，執(zhí)行撤僑任務(wù)，共撤僑1171人。已知滿載時“南寧艦”排水7500t，吃水深度為5m，求：(（1）滿載時“南寧”艦船底受到海水的壓強；（2）滿載時“南寧”艦所受浮力；（3）滿載時“南寧”艦排開海水的體積。3．2023年8月初，華北地區(qū)面臨嚴峻的防汛形勢。為減小抗洪壓力，科創(chuàng)小組設(shè)計了水庫自動泄洪控制裝置，將其制成頂部開有小孔的模型，如圖所示。其中A為壓力傳感器，B是密度小于水且不吸水的圓柱體，能沿固定的光滑細桿在豎直方向自由移動。當(dāng)模型內(nèi)水深h1=15cm時，B與模型底面剛好接觸且壓力為零。水面上漲到設(shè)計的警戒水位時，圓柱體對壓力傳感器的壓力為3N，觸發(fā)報警裝置，開啟通洪閥門。已知圓柱體B的底面積SB（1）當(dāng)模型內(nèi)水深h1（2）B的密度；（3）剛觸發(fā)報警裝置時，B浸入水中的深度h24．2020年11月10日，中國萬米載人深潛器“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底，深度達10909m。圖甲是“奮斗者”號模型，圖乙是它的部分結(jié)構(gòu)示意圖?！皧^斗者”號總質(zhì)量為20t，其底部裝配有質(zhì)量為2t的可拋棄壓載鐵，中部安裝有固體浮力材料，載人艙為空心球體。除載人艙及部分電路設(shè)施外，其余部分與海水相通。“奮斗者”號在海水中依靠改變自身重力和受到的海水浮力實現(xiàn)無動力下潛和上浮。不考慮海水的流動影晌，忽略深潛器部件受到海水壓力后的體積變化。(海水密度取1.0×103kg/（1）若在10909m深度處，海水產(chǎn)生的壓強為1.1×105Pa（2）若固體浮力材料質(zhì)量為2400kg，密度為600kg/①固體浮力材料的體積為多少？②固體浮力材料完全浸沒在海水中時，受到的浮力和自身重力之差為多少？（3）“奮斗者”號完全浸沒在海水中后勻速下潛，接近海溝底部時，拋掉質(zhì)量為m的壓載鐵后懸浮在海水中，待海底科研任務(wù)結(jié)束后，拋掉剩余的全部壓載鐵后勻速上浮至海面。若“奮斗者”號只在豎直方向?qū)崿F(xiàn)下潛和上浮，船身與水平面平行，下潛和上浮過程中所受阻力大小不變、方向與運動方向相反，壓載鐵的密度為8.0×103kg/m二、彈簧測力計、模型類5．如圖所示，將內(nèi)部底面積為100cm2的容器放在水平桌面上，容器內(nèi)裝有深28cm的水和一個邊長為10cm的正方體物塊，正方體物塊有一半體積浸入水中．求：（ρ水（1）距離容器底10cm的A處水的壓強；（2）容器底部所受水的壓力；（3）正方體物塊受到水的浮力．6．一個質(zhì)量忽略不計、底面積為100cm2的容器中裝有3kg水，放在水平桌面上。將一個石塊掛在彈簧測力計下，測力計的示數(shù)為6N，慢慢將石塊浸沒在水中，不接觸杯壁和杯底，水無溢出，穩(wěn)定后，彈簧測力計的示數(shù)為（1）石塊所受的浮力；（2）石塊的密度；（3）在如圖所示狀態(tài)下，容器底對桌面的壓強。7．用彈簧測力計懸掛一實心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示。由此處勻速下放物塊，直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速下放（物塊始終未與容器接觸）。物塊下放過程中，彈簧測力計示數(shù)下與物塊下表面浸入水中的深度h的關(guān)系如圖乙所示。（已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）求：（1）物塊完全浸沒在水中時受到的浮力；（2）物塊的密度；（3）物塊剛好浸沒時，水對物塊下表面的壓強。8．如圖所示，將邊長為5cm的實心正方體木塊輕輕放入裝滿水的溢水杯中，木塊靜止時，從杯中溢出水的質(zhì)量為0.1kg（g取10N/kg）。求：（1）木塊受到的浮力；（2）木塊的密度；（3）木塊下表面受到水的壓強。9．如圖所示，質(zhì)量為1.2kg的木塊浮在水面上靜止不動，(g?。?）這時木塊受到的浮力是多大？（2）此時木塊浸在水中的體積為多少？（3）該木塊體積是2×1010．如圖所示，底面積為100cm2的圓柱形容器靜止在水平桌面上，容器內(nèi)水質(zhì)量為0.6kg，用輕質(zhì)細線拉著物體A浸沒在水中處于靜止狀態(tài)，物體A的質(zhì)量為0.3kg，體積為400cm（1）求物體A受到的浮力F?。?）求細線對A的拉力大小；（3）求水對容器底的壓強p水11．一個實心正方體，體積為1.2×10?3?米3，重10牛。用細繩吊著浸人盛水的容器中，有13的體積露出水面，此時容器中水面高度為（1）物體受到的浮力；（2）水對容器底部的壓強；（3）繩子的拉力；（4）剪斷繩子后，物體最終是沉在水底、懸浮在水中還是漂浮在水面？(g=10N12．一足夠高的薄壁柱形容器，底面積為100cm2，已裝有適量的水，用體積和質(zhì)量不計的細線將球A、球B連在一起，放入水中靜止后如圖所示，水對容器底部的壓強相比之前增大700Pa，物體B的重力為3N，體積為200cm3。若把細線剪斷后，最終（1）細線剪斷前球B受到的浮力；（2）球A的重力；（3）剪斷細線，待球靜止后，水對容器底部變化的壓強。13．如圖所示，正方體木塊漂浮在水面上，有總體積的15露出水面，不可伸長的懸線處于松弛狀態(tài)。已知繩能承受的最大拉力為6N，木塊邊長為0.1m，容器底面積為0.03m2（1）木塊漂浮時所受的浮力；（2）打開閥門使水緩慢流出，當(dāng)細繩斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門，此時木塊排開水的體積為多少？（3）在繩斷后，木塊再次漂浮時，容器底受到水的壓強與繩斷的瞬間相比改變了多少？三、簡單機械綜合類14．如圖所示，一個重為20N、邊長為10cm的實心正方體M，懸掛在輕質(zhì)杠桿B端，OB：OA=5：4，當(dāng)M的一半體積浸在水中時，在A端施加一個豎直向下的拉力F使杠桿在水平位置平衡。(水的密度為1.0×103kg/m（1）M底部受到的水對它的壓強；（2）M受到的水對它的浮力；（3）F的大小。15．質(zhì)量為550kg、體積為0.1m3的一只密封箱子沉沒于水面下5m深處，工人們用如圖所示的滑輪組打撈箱子．求：（1）5m深處水產(chǎn)生的壓強；（2）箱子完全浸沒在水中時受到的浮力；（3）箱子在水中被勻速提起時，所用的拉力F為2×103N，滑輪組的機械效率？四、圖像模型類16．圖甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物，在整個打撈過程中，汽車以恒定的速度v＝0.2m/s向右運動。圖乙是此過程中汽車拉動重物的功率P隨時間t變化的圖象，設(shè)t＝0時汽車開始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg。求：（1）圓柱形重物的質(zhì)量。（2）圓柱形重物的密度。（3）打撈前，圓柱形重物上表面所受水的壓力。17．小紅用傳感器設(shè)計了如圖甲所示的力學(xué)裝置，豎直細桿B的下端通過力傳感器固定在柱形容器的底部，它的上端與不吸水的實心正方體A固定（不計細桿B及連接處的質(zhì)量和體積），現(xiàn)緩慢地向容器中加水，力傳感器的示數(shù)大小F隨水深h變化的圖象如圖乙所示（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：（1）正方體A所受重力大??；（2）當(dāng)容器內(nèi)水的深度為13cm時，正方體A受到的浮力大小；（3）當(dāng)容器內(nèi)水的深度為8cm時，力傳感器的示數(shù)大小為F，繼續(xù)向容器中加水，當(dāng)力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?.5F時，水對容器底部的壓強是多少？18．如圖甲所示是某公共廁所的自動沖水裝置圖。浮筒A是一個長方體，蓋片B的面積為20cm2，A、B以硬桿連接。當(dāng)水剛好達到浮筒A的下表面時，水箱中水的質(zhì)量為8kg；當(dāng)供水管流進水箱的水剛好淹沒浮筒A時，蓋片B被拉開，水通過排水管流出沖洗廁所。圖乙是水箱中水的質(zhì)量m和深度h的關(guān)系圖像（蓋片B的質(zhì)量和厚度，硬桿的體積和質(zhì)量都不計）。求：（1）當(dāng)水剛好到達浮筒A下表面時，水箱中水的體積；（2）當(dāng)水剛好淹沒浮筒A時，水對蓋片B的壓力；（3）浮筒A浸沒在水中時受到的浮力；（4）浮筒A的質(zhì)量。參考答案1．（1）解：根據(jù)速度公式v=st得，飛機以最小平飛速度飛行0.1h答：飛機以最小平飛速度飛行0.1h所經(jīng)過的路程為22km（2）解：飛機汲滿水停泊在水面時處于漂浮狀態(tài)，所受水的浮力：F浮根據(jù)阿基米德原理可知航母滿載時排開水的體積為：V排答：飛機汲滿水停泊在水面時所受到的浮力為5.35×105N（3）解：艙底距水面1.5m處所受到水的壓強：p=答：艙底距水面1.5m處所受到的水的壓強為1.5×12．（1）解：當(dāng)水面達到吃水深度時，船底的深度h=5m，“南寧”艦船底受到海水的壓強：p=ρ答：滿載時“南寧”艦船底受到海水的壓強是5×10（2）解：該船滿載時排水量：m則船滿載時受到的浮力：F浮答：滿載時“南寧”艦所受浮力是7.5×10（3）解：由阿基米德原理得，“南寧”艦滿載時排開水的體積：V排答：滿載時“南寧”艦排開海水的體積是7.5×103．（1）解：當(dāng)模型內(nèi)水深h1=15cm（2）解：當(dāng)模型內(nèi)水深h1=15cm由B與模型底面剛好接觸且壓力為零可知，此時B處于漂浮狀態(tài)，由物體的漂浮條件可知，B的重力：G由G＝mg可知，B的質(zhì)量：mB的體積：V則B的密度：ρ（3）解：剛觸發(fā)報警裝置時，圓柱體B對壓力傳感器的壓力為3N，由力的平衡條件可知，此時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：此處海水在載人艙外殼2×10?4m（2）解：①m=2400kg，②物體浸沒在水中，則V物=V固體浮力材料的重力G=mg=2400kg×10N/則浮力與重力的差為：F浮答：①固體浮力材料的體積為4m②浮力和自身重力之差為1.6×10（3）解：已知奮斗者”號總質(zhì)量為20t，則G總=mg=20×103kg×10N/kg=2×1勻速下潛時，F(xiàn)浮拋掉2t的壓載鐵，勻速上浮時F'由①②可得：F浮2t的壓載鐵的體積V=mρ=2×10勻速下潛和勻速上浮的浮力關(guān)系為：F浮由③④⑤得：2F當(dāng)拋掉質(zhì)量為m的壓載鐵后懸浮，則G總質(zhì)量為m壓載鐵的體積V1=mρ，則懸浮時的浮力F″浮=由⑥⑦⑧⑨得：m=1000kg，答：“奮斗者”號在拋掉質(zhì)量為m的壓載鐵后所受海水的浮力為1.9×15．（1）解：A處的水深h=28cm?10cm=18cm=0距離容器底10cm的A處水的壓強p=（2）解：容器底部的水深h容器底部所受水的壓強p容器內(nèi)部底面積S=100c容器底部所受水的壓力F（3）解：正方體物塊的邊長a=10cm=0正方體物塊排開水的體積V正方體物塊受到水的浮力F6．（1）解：根據(jù)稱重法，石塊受到的浮力：F浮答：石塊所受的浮力為2N；（2）解：根據(jù)F浮=石塊浸沒在水中，則石塊的體積：V石塊的密度：ρ=m答：石塊的密度為3×10（3）解：容器底對桌面的壓力：F則容器底對桌面的壓強：p=F答：在如圖所示狀態(tài)下，容器底對桌面的壓強為3.2×107．（1）解：由圖像可知，彈簧測力計的最大示數(shù)F最大=8N，此時物塊未浸入水中，則物塊重力G=F最大=8N物塊完全浸入時彈簧測力計的示數(shù)F示=4N，則物塊受到的浮力F浮=G-F示=8N-4N=4N答：物塊完全浸沒在水中時受到的浮力為4N；（2）由F浮=ρ水gV排得物塊的體積V=物塊的質(zhì)量m=物塊的密度ρ答：物塊的密度為2×103kg/m3；（3）從圖中可知物塊剛好浸沒水中時，其下表面進入水中的深度h=4cm=0.04m物塊剛好浸沒水中時其下表面受到水的壓強p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa答：物塊剛好浸沒水中時其下表面受到水的壓強為400Pa。8．（1）解：實心正方體木塊的體積V=1.25×10-4m3，底面積S=25×10-4m2溢出水的質(zhì)量為m排=0.1kg，g=10N/kg則木塊受到的浮力F浮=m排g=0.1kg×10N/kg=1N答：木塊受到的浮力為1N；（2）解：塊處于漂浮狀態(tài)，G=F浮=1N，F(xiàn)向下=0N木塊的密度ρ=答：木塊的密度為0.8×103kg/m3；（3）解：由F浮=F向上－F向下得F向上=1N，則木塊下表面受到水的壓強P=答：木塊下表面受到水的壓強為400Pa。9．（1）解：木塊受到的重力：G=mg=1因為木塊漂浮，所以木塊受到的浮力：F浮答：這時木塊受到的浮力是12N；（2）解：因為所以木塊浸在水中的體積(排開水的體積)v答：此時木塊浸在水中的體積為1.2×10（3）解：木塊剛好浸沒在水中時，木塊受到的浮力：F因為所以至少對木塊施加的壓力：F壓答：至少需要8N的力向下壓木塊。10．（1）解：物體A浸沒在水中，物體A受到的浮力F答：物體A受到的浮力F?。?）解：物體A的質(zhì)量為0.3kg，重力為G=mg=0物體A浸沒在水中處于靜止狀態(tài)，細線對A的拉力大小F=答：細線對A的拉力大小為1N；（3）解：水的重力為G物體受到的浮力與物體對水的壓力是一對相互作用力，大小相等，故水對容器底的壓力為F則水對容器底的壓強為p答：水對容器底的壓強p水為111．（1）解：此時正方體排開水的體積：V物體此時所受的浮力：F浮答：物體所受的浮力為8N；（2）解：水對容器底部的壓強：p=ρ答：水對容器底部的壓強為3000Pa；（3）解：繩子的拉力：F拉答：繩子的拉力為2N；（4）解：當(dāng)物體全部浸沒水中時所受浮力：F所以物體會上浮，最終漂浮在水面上。答：剪斷繩子后，物體最終漂浮在水面上。12．（1）解：線剪斷前物體B浸沒在水中，則剪斷前物體B受到的浮力為：F浮B答：線剪斷前物體B受到的浮力為2N；（2）解：把物體A、B看成整體，它們在水中處于懸浮狀態(tài)，水對容器底部的壓強相比之前增大700Pa由p=ρ水則物體A、B一起排開液體的總體積為：V所以物體A、B受到的總浮力為：F根據(jù)物體沉浮條件可知G所以物體A的重力為：GA答：物體A的重力為4N；（3）解：因為F浮B<GB，所以細線剪斷后，物體B所以剪斷前物體A受到的浮力為：F所以F浮A>G此時物體A所受的浮力為：F由阿基米德原理可知，此時物體A排開水的體積為：V此時容器內(nèi)水的深度變化量為：△h=待球靜止后，水對容器底部變化的壓強為：Δp=ρ答：剪斷細線，待球靜止后，水對容器底部變化的壓強為100Pa。13．（1）解：物體的體積V物=(0.1m)3=10-3m3木塊漂浮時所受的浮力F答：木塊漂浮時所受的浮力為8N；（2）解：對物體進行受力分析，放水前G=F拉+F浮1放水后G=F拉+F浮2根據(jù)題意可知F浮2=2N。根據(jù)阿基米德原理，打開閥門使水緩慢流出，當(dāng)細繩斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門，此時木塊排開水的體積V答：打開閥門使水緩慢流出，當(dāng)細繩斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門，此時木塊排開水的體積為2×10-4m3；（3）解：繩斷時，水面下降的高度為Δh1，由題意知V排2=S2h2S2=0.1m×0.1m=0.01m2解得h2h1故Δh1=0.08m-0.02m=0.06m木塊再次漂浮時，增加排開的體積ΔV=0.01m2×0.06m=6×10-4m且ΔV=SΔh2Δh最終Δh3=Δh1-Δh2=0.06m-0.02m=0.04m容器底受到水的壓強與繩斷的瞬間相比改變了Δp=ρgΔh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa答：在繩斷后，木塊再次漂浮時，容器底受到水的壓強與繩斷的瞬間相比改變了400Pa。14．（1）解：當(dāng)M的一半體積浸在水中時，M的底部所處的深度：h=M底部受到的水對它的壓強：p=ρ答：M底部受到的水對它的壓強為500Pa；（2）解：當(dāng)M的一半體積浸在液體中時，排開水的體積：V則此時M受到的水對它的浮力：F浮答：受到的水對它的浮力為5N；（3）解：M對B點的拉力：F由杠桿平衡條件可得：F則：F=F答：F的大小為18.75N15．（1）解：5m深處水產(chǎn)生的壓強：p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5m=4.9×104Pa；（2）解：箱子完全浸沒時：F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m3=980N；（3）解：由圖可知n=3箱子在水中被勻速提起時，滑輪組對物體的拉力：F′=G-F浮=mg-F浮=550kg×9.8N/kg-980N=4410N滑輪組的機械效率：η=W有W總=F'hFs=F'hFnh16．（1）解：由圖可知：汽車在AB段的功率為P1＝700W。速度為0.2m/s，根據(jù)P＝Wt可求出汽車在AB段對物體的拉力為F1＝P1同理，汽車在CD段對物體的拉力為F2＝P2整個物體打撈過程分為三個階段。第一階段，將重物從水底拉上表面剛好接觸水面這一過程，G不變，F(xiàn)浮不變，F(xiàn)1不變。且有G＝F浮+F1第二階段，將重物拉出水面過程，這一過程，F(xiàn)浮變小直到為0，拉力F越來越大，對應(yīng)圖BC段。第三階段，重物剛好全部拉出水面，以后繼續(xù)向上拉的過程，這一過程G不變，拉力F3與重力G相等，對應(yīng)圖CD段G＝F3因為G＝F3＝4000N所以m=Gg答：圓柱形重物的質(zhì)量是400kg；（2）解：物體在水中受到的浮力F?。紾﹣F1＝F3﹣F1＝4000N﹣3500N＝500NF?。溅阉甮V排＝ρ水gV物V物＝F浮ρ水gρ物＝mV=400kg5×1答：圓柱形重物的密度是8×103kg/m3；（3）解：由圖BC段可知，打撈的重物從上表面接觸到水面到剛好整個物體露出水面，所需時間t＝60s﹣50s＝10s上升的速度為0.2m/s，所以物體升高h＝10s×0.2m/s＝2m所以物體上下表面積S＝Vh=5×10原來物體上表面距離水面的高度h1＝vt＝0.2m/s×50s＝10mF壓＝pS＝ρ水gh1S＝1×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2＝2.5×103N答：打撈前，圓柱形重物上表面所受水的壓力是2.5×103N。17．（1）解：由圖乙可知，當(dāng)h0=0時，力傳感器的示數(shù)為F2=6N，此時正方體沒有受到浮力，不計細桿B及連接處的質(zhì)量，則細桿B對力傳感器的壓力等于正方體的重力G0=6N答：正方體A所受重力大小為6N；（2）解：由圖乙可知，當(dāng)h1=3cm時，物體A的下表面恰好與水面接觸；當(dāng)容器內(nèi)水的深度h2=13cm時，已經(jīng)超過了F=0時水的深度，由力的平衡條件可得，此時正方體A受到的浮力F浮=G+F=6N+4N=10N答：當(dāng)容器內(nèi)水的深度為13cm時，正方體A受到的浮力大小為10N；（3）解：由圖乙可知，當(dāng)h1=3cm時物體A的下表面恰好與水面接觸，則正方體A的邊長l=13cm-3cm=10cm容器內(nèi)水的深度h3=8cm時，正方體A浸入水的深度h浸2=h3-h1=8cm-3cm=5cm=0.05m排開水的體積V排′=L2h浸2=（0.1m）2×0.05m=5×10-4m3正方體A受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N力傳感器的示數(shù)F=G-F浮′=6N-5N=1N繼續(xù)向容器中加水，當(dāng)力傳感器第一次受到的力F′=0.5F=0.5×1N=0.5N且水的深度較小時、細桿的向上的作用力處于平衡狀態(tài)，所以由正方體受到的合力為零可得F浮″=G-F′=6N-0.