12浮力四大規(guī)律和平衡力思想相結(jié)合計(jì)算大題（原卷版）

綜合近幾年中考對(duì)于壓強(qiáng)與浮力的考察形式，2023年中考對(duì)于壓強(qiáng)與浮力的考察仍然是重點(diǎn)、熱點(diǎn)和難點(diǎn)。壓強(qiáng)與浮力的所涉及的物理公式靈活性，可以串聯(lián)很多初中其他模塊物理知識(shí)，比如和簡(jiǎn)單機(jī)械結(jié)合，還有和電學(xué)計(jì)算結(jié)合考查，所以不論是選擇題還是大題，壓強(qiáng)與浮力問題一直都是中考命題的重要知識(shí)點(diǎn)，因此在近幾年的中考命題中壓強(qiáng)與浮力問題經(jīng)常都是以壓軸題的形式存在，還有動(dòng)態(tài)分析問題，以及對(duì)于圖像問題的考察，都比前幾年要頻繁，所以要求考生了解題型的知識(shí)點(diǎn)及要領(lǐng)，對(duì)于?？嫉哪Ｐ鸵笥谐浞值恼J(rèn)知。1、理解：兩種特殊情況下的浮力（1）物體漂浮時(shí)的浮力（圖甲）∶物體漂浮時(shí)，上表面不受液體壓力，因此F浮=F向上。（2）不受浮力的情況（圖乙）∶浸在液體中的物體不一定都受到浮力的作用，當(dāng)物體的下表面與容器底部（或河床等）緊密貼合時(shí)，液體對(duì)它沒有向上的壓力，即F向上=0N，這時(shí)物體不受浮力的作用，如插入河床中的木樁、橋墩等。2、掌握求解浮力的幾種基本方法（1）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力即稱量法：把物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，記下其在空氣中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=G(G是物體受到重力)，再把物體浸入液體，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2，則物體在液體中受到的浮力F浮=F1F2（2）用浮力產(chǎn)生的原因求浮力即壓力差法：浸沒在液體中的物體受到液體向上的壓力為F1，向下的壓力為F2，則物體受到液體對(duì)其向上的浮力F浮=F1F2（3）用漂浮或懸浮的條件求浮力即平衡法：物體漂浮或懸浮在液體中時(shí)，均有F浮=G。G為物體自身的重力，F(xiàn)浮為液體對(duì)物體的浮力。（4）用阿基米德原理求浮力即公式法：F浮＝G排或F?。溅岩篤排g(知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時(shí)常用)。對(duì)于初中中考出現(xiàn)浮力計(jì)算問題，用以上方法的一種或者兩種基本可以解決。無論計(jì)算題難度多大，都離不開這四種方法中的某幾種方法。3、計(jì)算浮力相關(guān)問題的基本思路（1）仔細(xì)審題，注意抓住隱含條件的關(guān)鍵詞，如浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉等。（2）確定研究物體，并對(duì)物體進(jìn)行受力分析(重力、浮力、拉力或壓力等)。（3）在受力分析的基礎(chǔ)上，列出關(guān)系式，比如物體在液體中漂浮或懸浮時(shí)F?。紾物；用線吊在液體中時(shí)：F?。紾－G示；被強(qiáng)制壓(按)入液體中時(shí)，F(xiàn)浮＝G＋F(F為壓力或拉力)，若有幾個(gè)物體連接在一起，可以將它們視為一個(gè)整體進(jìn)行研究。（4）把阿基米德原理公式或密度、重力的計(jì)算公式代入關(guān)系式，代入已知量解出未知量，這種思維方式不僅對(duì)較難題適用，對(duì)解較容易的浮力題也適用。4、經(jīng)常用到二力平衡的思想（1）物體漂浮或者懸浮時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，這時(shí)浮力等于重力F浮=G（2）有一個(gè)重物壓在物體上，物體靜止在液體表面或者懸浮在液體中，這時(shí)物體的重力加上重物的壓力等于物體在液體中受到的浮力，即F浮=G+N（3）物體掛在彈簧秤下，并且部分或全部浸在液體中，物體平衡時(shí)，物體重力等于彈簧秤讀數(shù)加上物體受到的浮力，即F浮+F=G（4）物體在液體里，物體下端用繩拴住掛，并且部分或全部浸在液體中，物體平衡時(shí)，物體重力加上繩的拉力等于物體受到的浮力，即F浮=G+F漂浮問題“四規(guī)律”(歷年中考頻率較高)規(guī)律一：同一物體漂浮在不同液體里，所受浮力相同。規(guī)律二：同一物體漂浮在不同液體里，在密度大的液體里浸入的體積小。規(guī)律三：漂浮物浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾。規(guī)律四：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對(duì)物體增大的浮力。1、如圖甲所示，長(zhǎng)方體金屬塊在細(xì)繩豎直向上拉力作用下，從水中開始一直豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。上升到離水面一定的高度處，圖乙是繩子拉力F隨時(shí)間t變化的圖象。根據(jù)圖象信息，下列判斷正確的是（）A．該金屬塊重力的大小為136NB．浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是136NC．該金屬塊的密度是7.8×103kg/m3D．在t1至t2時(shí)間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大2、某同學(xué)用石塊、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水和食鹽等器材，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)探究。下列說法正確的是（）A.石塊在水中受到的浮力方向豎直向下B.石塊在水中受到的浮力大小為C.石塊浸沒在水中時(shí)，排開水的體積為D.丙圖中鹽水的密度為3、如圖甲所示，水平桌面上的薄壁圓柱形容器中盛有某種液體，一個(gè)質(zhì)量分布均勻的物體所受的重力為G，密度為0.8g/cm3，它由一根固定在容器底部的細(xì)線拉住并浸沒在液體中靜止。當(dāng)將細(xì)線剪斷后，物體最終漂浮在液面上，且有的體積露出液面，如圖乙所示，此時(shí)容器中的液面下降了3cm（g取10N/kg）。下列說法正確的是（）A.細(xì)線受到的拉力F＝G B.液體的密度為1.2×103kg/m3C.容器底受到液體的壓強(qiáng)減小了300Pa D.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)減小4、水平桌面上有甲、乙兩個(gè)相同的圓柱形容器，分別裝入密度不同的液體。A、B是兩個(gè)體積相等的小球。用細(xì)線將A球系在輕質(zhì)木棍上，木棍搭在甲容器壁上。B球與固定在容器底部的細(xì)線相連（不計(jì)細(xì)線和木棍的質(zhì)量），且兩根細(xì)線均受拉力。靜止時(shí)液面如圖所示。液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)相等，C、D兩點(diǎn)距容器底高度相等。下列說法正確的是（）A.A球的密度小于B球的密度B.C點(diǎn)的壓強(qiáng)小于D點(diǎn)的壓強(qiáng)C.若剪斷甲容器中的細(xì)線，甲容器對(duì)桌面的壓力不變D.若剪斷乙容器中的細(xì)線，液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)變小5、質(zhì)量相等、體積不等的甲、乙兩個(gè)實(shí)心正方體物塊在水中靜止時(shí)的情景如圖所示，下列說法正確的是（）A．甲受到的浮力小于乙受到的浮力B．甲的密度小于乙的密度C．甲下表面受到水的壓強(qiáng)等于乙下表面受到水的壓強(qiáng)D．甲下表面受到水的壓力大于乙下表面受到水的壓力6、如圖所示，水平桌面上的容器底部放有一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm，質(zhì)量為900g的正方體物塊，則物塊對(duì)容器底的壓強(qiáng)為Pa；逐漸向容器內(nèi)倒水使物塊漂浮，物塊受到的浮力是N。（g取10N/kg）7、一個(gè)裝有水的圓柱形容器（容器壁厚度忽略不計(jì)）放在水平桌面上。往容器中放入一個(gè)正方體和一個(gè)球體（假設(shè)兩物體都不沾水），兩物體靜止后狀態(tài)如圖所示。此時(shí)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為3000Pa，已知正方體和球體的體積比為2∶1。現(xiàn)將正方體取出，液面下降了4cm。再把球體取出，液面又下降了2.5cm。此時(shí)容器底對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2200Pa。則正方體的密度是kg/m3，球體的密度是kg/m3。（g取10N/kg）8、如圖所示，所受重力為50N、底面積為250cm2的長(zhǎng)方體A放在水平面上；一薄壁圓柱形容器B也置于水平面上，該容器足夠高，底面積為100cm2，內(nèi)盛有4kg的水。若將一質(zhì)地均勻的物體C分別放在長(zhǎng)方體A的上面和浸沒在容器B的水中時(shí)，長(zhǎng)方體A對(duì)水平面的壓強(qiáng)變化量和水對(duì)容器B底部的壓強(qiáng)變化量相等。則未放上物體C前，長(zhǎng)方體A對(duì)水平面的壓強(qiáng)為Pa，物體C的密度為kg/m3。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）9、如圖所示，把一小球分別放入盛滿不同液體的兩個(gè)溢水杯中。當(dāng)小球靜止時(shí)，甲杯中溢出的液體質(zhì)量是40g，乙杯中溢出的液體質(zhì)量是50g，則小球的質(zhì)量是g，甲、乙兩杯中液體的密度ρ甲ρ乙（選填“>”、“=”或“<”）。若甲杯中是水，則小球的密度是g/cm3。10、如圖所示，采用兩種方式使B浸沒，物塊A壓在物塊B上，物塊C通過細(xì)繩吊在物塊B下，整體均在水中保持靜止，則mAmC（選填“>”、“=”或“<”）。11、如圖所示，均勻?qū)嵭闹w甲和柱形容器乙置于水平桌面上。容器乙高為0.2m，重為0.4N，內(nèi)盛有深度為0.15m的液體；已知：S甲=3×103m2，S乙=4×103m2。現(xiàn)沿豎直方向在甲中切去底面積為S的部分，并將切去部分置于容器乙的液體中，切去部分會(huì)自然沉底，并靜止在容器底部。截取甲的部分放入乙中靜止后，容器乙對(duì)桌面的壓強(qiáng)隨截取面積S的變化關(guān)系如圖丙所示。容器乙的壁厚忽略不計(jì)，求：（1）截取甲之前，容器乙對(duì)桌面的壓力；（2）乙中液體的密度；（3）甲的密度。12、為提倡節(jié)能環(huán)保，我校大學(xué)城新校區(qū)新建學(xué)生宿舍中大量采用太陽(yáng)能淋浴系統(tǒng)，如圖甲是某品牌太陽(yáng)能淋浴器，圖乙是該太陽(yáng)能淋浴器的內(nèi)部構(gòu)造示意圖，水箱中A、B是底面積為40cm2，密度為1.25×103kg/m3的兩個(gè)相同的實(shí)心圓柱體，通過細(xì)繩與壓力傳感開關(guān)相連。儲(chǔ)水器的底面積為0.5m2，高為0.5m，壓力傳感開關(guān)的作用是當(dāng)它受到豎直向下的拉力達(dá)到10N時(shí)閉合，使電動(dòng)水泵M從進(jìn)水口向儲(chǔ)水器內(nèi)注水，當(dāng)拉力達(dá)到4N時(shí)斷開，水泵停止向儲(chǔ)水器注水，（壓力傳感開關(guān)與儲(chǔ)水器間的距離、繩的質(zhì)量與體積均忽略不計(jì)），求：（1）若水箱內(nèi)有100kg的水，該太陽(yáng)能熱水器將水從25℃加熱到50℃時(shí)水吸收的熱量；[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）若A、B的體積均為480cm3，則A、B受到的總重力為多少；（3）在滿足（2）的前提下，已知壓力傳感器開關(guān)閉合前后儲(chǔ)水器內(nèi)水位差為32cm，求連接A、B的這段細(xì)繩的長(zhǎng)度？13、小海同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示的力學(xué)裝置，豎直細(xì)桿C的下端通過力傳感器固定在實(shí)心正方體B上，上端與實(shí)心正方體A固定。正方體B的邊長(zhǎng)為10cm，A、B均不吸水。不計(jì)細(xì)桿C及連接處的質(zhì)量和體積。力傳感器可以顯示出細(xì)桿C的下端受到作用力的大小，現(xiàn)緩慢向容器中加水，當(dāng)水深為23cm時(shí)正方體A剛好浸沒，此過程中B始終未離開容器底部。力傳感器的示數(shù)大小F隨水深h變化的圖像如圖乙所示。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。求：（1）正方體A剛好浸沒時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）正方體A的密度；（3）當(dāng)容器內(nèi)水的深度為16cm時(shí)，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)大小再次變?yōu)镕時(shí)，正方體A受到的浮力。14、小明在實(shí)驗(yàn)室模擬研究浮箱種植的情境。他將重力為10N、底面積為200cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上，A是邊長(zhǎng)為10cm密度均勻的正方體浮箱模型，通過一根長(zhǎng)為5cm的細(xì)線連接著底面積為25cm2的柱形物體B，先將A、B兩物體疊放在容器中央，物體B未與容器底緊密接觸，然后緩慢向容器中注水，注水過程中正方體A一直保持豎直狀態(tài)。當(dāng)水的深度為12cm時(shí)，繩子處于自由狀態(tài)，如圖甲所示，此時(shí)物體B對(duì)容器底的壓力為1.7N；繼續(xù)向容器中注水，整個(gè)注水過程中正方體A所受浮力F與水的深度h的關(guān)系圖像如圖乙所示，水未溢出。（細(xì)線不可伸長(zhǎng)，且質(zhì)量、體積不計(jì)）求：（1）圖甲所示水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）物體B的密度；（3）當(dāng)注水深度為16cm時(shí)，容器對(duì)水平桌面的壓力。15、如圖所示，將底面積為空的輕質(zhì)薄壁柱形容器放置于水平桌面上，輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)為O。把質(zhì)量為1250