2023年中考物理真题分类汇编: 浮力大小的计算2
试卷更新日期：2023-08-13 类型：二轮复习
一、单选题
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1. 小俊用弹簧测力计吊着质量为的圆柱体，从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中，圆柱体底面积为、高为。则圆柱体下降过程中（ ）
A、浸没前弹簧测力计示数逐渐变大 B、浸没前水对容器底部的压强逐渐变小 C、浸入一半时弹簧测力计的示数为 D、刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为2. 小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情况，下列说法正确的是（ ）A、密度不变，浮力变小 B、密度变小，浮力变大 C、密度和浮力都变小 D、密度和浮力都变大3. 两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心小球A，B分别放入容器中静止，A球沉底，B球漂浮，如图所示， ， 且两种液体对容器底的压强相等，则（ ）
A、两个小球的重力： B、两个小球的浮力： C、两种液体的密度： D、两个容器对桌面的压强：4. 2022年5月15日，我国自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇，从青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空，顺利升至9032m，超过珠峰高度，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用所受的浮力和缆绳的拉力控制可实现升空和驻空。忽略浮空艇体积的变化，在其匀速直线上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A、浮空艇周围的大气压不变 B、浮空艇受非平衡力的作用 C、浮空艇所受浮力大小不变 D、浮空艇所受浮力大于自身的重力5. 在内径约为1cm的玻璃管中注水近满，上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管翻转后竖直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡上升40cm用时20s，则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近于（ ）
A、2×10﹣5W B、2×10﹣4W C、2×10﹣3W D、2×10﹣2W二、多选题
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6. 甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精（ρ酒=0.8×103kg/m3），现有质地均匀，不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体，质量之比为3∶1，把它们分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，如图甲、乙所示，若将b置于a上面一起放入丙烧杯中，静止时a的上表面刚好与液面相平，如图丙，下列说法正确的是（ ）
A、a的密度为0.4×103kg/m3 B、在图甲中a有四分之一的体积露出液面 C、在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3∶5 D、a、b的体积之比为4∶1三、填空题
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7. 水平桌面上有一装满水的溢水杯，杯底面积为 ， 将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示，此时A受到的浮力为N。剪断细线，将A缓慢沉入水底，静止时如图乙所示（A与杯底不密合），与图甲相比，溢水杯对桌面的压强增加了Pa。
8. 科技制作活动中，小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭，制成简易密度计，如图所示。为了给密度计标刻度，他将密度计分别放入水和煤油中，密度计均竖直漂浮，吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12cm，浮力大小为；在煤油中时d为10cm，浮力大小为 ， 则（选填“>”“<”或“=”）。若将密度计放入密度为1.25g的液体中，则d为cm。 ，
9. 小莉模拟古人利用浮力打捞铁牛，模拟过程和测量数据如图所示。①把正方体M放在架空水槽底部的方孔处（忽略M与水槽的接触面积），往水槽内装入适量的水，把一质量与M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮，如图甲所示；②向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时，杯底到M上表面的距离等于M的边长，如图乙所示，此时水杯浸入水中的深度h=cm；③用细线连接水杯和M，使细线拉直且无拉力，再将铁砂从杯中取出，当铁砂取完后，M恰好可被拉起，完成打捞后，如图丙所示。则M与水杯的底面积之比为。
10. 小天做物理小实验，先向质量为的薄壁柱形容器中倒入深度为的水，放在水平放置的电子秤上，稳定后示数如图甲：然后用细线吊着密度为、不吸水的立方体木块，竖直向下缓慢浸入容器水中，松开手待木块静止后，电子秤示数稳定后如图乙，此时木块对容器底部压强为 ， 接着小天拉着细线，将木块竖直向上提升 ， 容器对电子秤的压强变化量与木块底部所受水的压强变化量之差为。（不计细线质量和体积，忽略附在木块表面水的影响）
11. 某校科技小组设计了如图所示的装置来探究浮力和机械效率的相关问题，B是放置在水平桌面上的盛水玻璃杯，总重力为30N，与桌面的接触面积为25cm2 ， A物体重力为50N，体积为1.25×10-3m3 ， 当物体A浸没在水中匀速上升时，该装置的机械效率为75%，则物体完全拉出水面后（物体不吸水、不沾水），B容器对水平桌面的压强变化了Pa，该装置的机械效率变为。（不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10 N/kg，ρ水=1×103kg/m3）
12. 一质地均匀的长方体放在水中（小部分露出水面，大部分没入水中），现在将它露出水面的部分截取走，剩余部分静止时仍漂浮于水面上。若第二次漂浮时露出水面的体积是物体原体积的 ， 则此长方体的密度为 g/cm3。（ρ水＝1.0g/cm3）13. 长江生态不断恢复，江面上再现“江豚群舞”的场最。小明利用3D打印机打印出江豚模型如图甲所示，该模型的长度是cm。把模型放在天平的左盘，天平平衡时，右盘中无砝码，游码的示数如图乙，模型的质量为g。将模型放入盛满水的溢水杯中，溢出水2.8g。该模型在水中静止时的状态是 ， 放入模型后，水对杯底的压强大小将。
14. 质量为405g的长方体金属块，体积为150cm3 ， 挂在细线下在水中静止，如图所示，金属块的下表面距烧杯底部3cm，距水面7cm。金属块受到的浮力为N；水对金属块下表面的压强为Pa。（水的密度）
15. 如图所示，用量程 0 – 5N 的弹簧测力计，测量未知液体的密度。根据图中读数可知，物块浸没水中受到的浮力是N， 未知液体的密度为g/cm3。将图中弹簧测力计刻度用密度值标注，制成弹簧密度计，物块浸没待测液体中，可直接读得待测密度值，则此密度计的测量范围是。（ρ水＝ 1× 103kg/m3）
四、作图题
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16. 为了探究铝块在液体中所受浮力的大小跟液体密度的关系，小明将同一铝块用测力计提着分别浸入水和煤油中，如下图所示。已知水的密度为 ， 煤油的密度为 ， 请根据实验做出铝块在水和煤油中所受浮力的示意图。
五、实验探究题
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17. 小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时，触点C、D位于E的正上方h0处，Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。
(1)、当E与C、D接触时，电路接通，衔铁吸下与触点 接触（选填“A”或“B”），线圈和R0被 （选填“短路”或“断路”）；(2)、在被释放和吸下的过程中，衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s，不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下，求开始报警后1min内电路所消耗的电能；(3)、Q为边长10cm的正方体，密度为0.5×103kg/m3 ， h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。①求刚开始报警时水面距池底的高度H；
②下列措施中，可使①中H值增大的有 ▲ 。
A．将池中水换为密度更大的液体
B．仅适当减小Q的边长
C．仅在空心管F中装入适量沙子
D．仅适当减小Q的密度
18. 小明在厨房帮妈妈煮饺子，发现饺子刚入锅时沉在水底，一段时间后饺子鼓起来，煮熟后漂浮在水面上。小明猜想，物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关，于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球，并充入少量空气，制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。
(1)、如图甲所示，用弹簧测力计测出“饺子”的重力G＝N；(2)、如图乙所示，将“饺子”浸入水中，“饺子”沉底，它受到的浮力F乙与其重力G的大小关系为F乙G；(3)、用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，测力计的示数如图丙所示，它受到的浮力F丙=N；(4)、向“饺子”中充入适量空气，体积变大，浸入水中，测力计的示数如图丁所示，此时它受到的浮力为F丁 ， 则F丁与F丙的大小关系为F丁F丙；(5)、向“饺子”中充入更多的空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，最终漂浮在水面上，如图戊所示。至此，小明验证了自己的猜想，即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越。六、计算题
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19. 如图所示，将重为1N，底面积为装有水的薄壁（不计厚度）柱形溢水杯放置在水平的压力传感器上，此时压力传感器的示数为30N，用轻质细线悬挂一重20N、高15cm、底面积为不吸水的圆柱体。初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为4cm，现提住细线缓慢下移，使圆柱体逐渐浸入水中，当圆柱体下降7cm时，水面达到潜水口，已知 ， 求(1)、圆柱体未浸入水中时，溢水杯对压力传感器的压强；(2)、圆柱体未浸入水中时，溢水杯中水的质量；(3)、圆柱体刚好浸没时，细线对圆柱体的拉力；(4)、圆柱体从初始位置到刚好浸没，水对溢水杯底部压强的变化量。
20. 桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。(1)、桶装满水时，求水的质量；(2)、空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积；(3)、一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔槔处于平衡状态时，人与地面的受力面积为500cm2 ， 求人对地面的压强。
21. 某人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A，如示意图甲。A从离开池底到刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间关系PA-t如图乙。A从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间关系P人-t如图丙。A未露出水面之前装置的机械效率为η1；A离开水面后装置的机械效率为η2。已知人的质量为60kg，人双脚站地时，与地面的接触面积为500cm2 ， A的底面积为200cm2 ， η1∶η2=15∶16，ρ水=1.0×103kg/m3。不计摩擦和绳重及水的阻力，g=10N/kg，A不吸且不溶于水，A底部与池底不密合，忽略液面高度变化，图甲中①②③④段绳均竖直。
(1)、求池水深度和A的上升速度；(2)、求A的高度和未露出水面受到的浮力；(3)、求A未露出水面前人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力；(4)、求动滑轮的重力。22. 小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2 ， 空盒A底面积为100cm2 ， 金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3）
(1)、空盒A漂浮在水面上时，求盒底部受到水的压强大小；(2)、求空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小；(3)、小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，求盒A受到的浮力的大小；（金属块B上附着的水忽略不计）(4)、第（3）问中水槽里的水位与之前相比会上升还是下降？请算出水槽里水位变化的高度。23. 建造某跨江大桥时，需将长百米、重千余吨的桥梁从江中吊起，施工时采用了将桥梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了以下两个模拟实验。水平桌面上放置一个装有适量水的烧杯，杯的底面积为 ， 将小金属板用细线吊着，然后将其浸没在烧杯内的水中，杯中的水没有溢出。将同一小金属板分别与水面平行和与水面成一定倾角从水下缓慢拉出，如图乙、图丙所示。在这两个过程中测力计所受拉力的变化情况，如图丁坐标图像所示。（ ， ）求：
(1)、根据实验数据，实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力减小了多少；(2)、小金属板的密度；(3)、当小金属板浸没水中后，水对烧杯底部增大的压强。24. 在物理做中学实践活动中，某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25g的物体，如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3。已知水的密度为1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg，求：
(1)、将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？(2)、这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？(3)、该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理化的建议。25. 深海养殖技术在海洋渔业中被普遍推广。甲图为某深海大黄鱼渔场引进的单柱半潜式养殖网箱，乙图为其简化模型。在乙图中，中央的柱形容器是由横截面积为2m2、高20m的镀锌铁皮（不计铁皮体积）制成的空心圆柱体，可进水或充气，使整个网箱按要求上浮或下沉；网箱与海水相通，是养鱼的空间，并与圆柱体固定在一起；网箱的底部悬挂质量为20t的铸铁块（不与海底接触），铸铁块相当于“船错”，起稳定作用。已知制作网箱材料的总质量为10t，网箱材料和铸铁块能够排开海水的最大体积为6m3 ， 海水的密度按1.0×103kg/m3计算，g取10N/kg。求：
(1)、海面以下15m处海水的压强；(2)、当网箱的底部下沉到海面下15m处静止时，空心圆柱体内海水的高度；(3)、该装置能否在海面下40m深处进行悬浮养殖，请简要说明理由。26. 从高处掉入水里的苹果，最终会漂浮在水面上。设苹果的质量 ， 苹果密度均匀，其密度 ， 水的密度 ， g取。求：
(1)、苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小；(2)、苹果浸没在水中时受到的浮力的大小。27. 某兴趣小组制作了一只平底小船，重力为1.2N，放在水平桌面上，与桌面的接触面积为 。
(1)、求小船对水平桌面的压强；(2)、如图甲所示，把小船放入盛有适量水的长方体水槽中，漂浮在水面上。在小船中放入金属块后，小船仍漂浮在水面上，排开水的体积增加了。求金属块的质量（g＝10N/kg，）；(3)、小组成员通过探究发现，可以利用图甲装置的液面升降来测量物体的质量和体积，从而求出物体的密度。实际测量过程中，发现水面升降不明显，于是想出了一个将水面升降放大的方法：如图乙所示，使一束激光与水平面成角斜射到水面，反射光照射在水平标尺上的A点；当水面上升 时，光点A移动了距离l，推理可知二者关系为 ， 改变角可调节放大倍数；实际测量时，保持入射光不变，标记光点A的位置。将待测物体放入小船中，小船仍漂浮，光点A移动的距离记为；将物体从小船中取出，使其浸没于水中，光点A移动的距离记为。请你推导出物体密度的表达式（水的密度用表示）。28. 浮筒法，是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水，靠自重自由下沉。到达海底沉船处，将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气，排出筒内海水，产生向上的上举力，让沉船上浮。已知，每个浮筒质量为4.8×103kg，体积为160m3 ， 海水密度为1.03×103kg/m3。求：(1)、每个浮筒在海底沉船处，充气，海水全部排出后，受到的浮力大小和产生的上举力大小；(2)、若沉船在海平面下方200m处，海平面大气压为1.0×105Pa，浮筒排出海水时，充气压强的最小值；(3)、若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力，才能上浮，则至少需要多少个浮筒与沉船固定。29. 如图所示，将边长为20cm的正方体放入水中，正方体浸入水中的深度为10cm，已知水的密度为1×103kg/m3 ，g=10N/kg。求：
(1)、水对正方体下表面的压强；(2)、正方体受到的浮力；(3)、正方体的密度。七、综合题
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30. 用浮筒打捞海底沉船时，将充满海水的浮筒竖直下沉至沉船位置与沉船绑定，向筒内充气将海水全部排出，浮筒所受浮力大于重力，浮筒对沉船提供向上的力。为探测沉船的深度，打捞前，在海面竖直向沉船发射超声波，如图所示，测得声波从发射至回到海面的时间是0.2s。空浮筒体积（含空腔部分）为900m3 ， 质量为2×105kg。已知海水中的声速为1500m/s，海水的密度是ρ＝1.0×103kg/m3。忽略浮筒体积变化，问：
(1)、海水中的声速比空气中的声速 ， 沉船在海面下m深的位置，此位置海水产生的压强为Pa；(2)、空浮筒的重力为N，浸没的浮筒充满气后所受的浮力为N，浮筒对沉船提供的力为N；(3)、打捞时，用6个这样充满气的浮筒，恰能使重为5×107N的沉船匀速上升，则这艘沉船受到的浮力为多少？（浮筒和沉船均未露出水面，不计海水阻力）
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