高中试卷答案网2023年中考物理二轮专项复习 浮力计算题专题
1．2020年10月27日，奋斗者号潜水器在马里亚纳海沟成功下潜至10058米，创造了中国载人深潜新纪录。该潜水器装载声呐系统，母船距离其4500m，信号从母船发射后，经潜水器应答后再次传给母船，从而确定其位置。为实现上浮与下潜，“奋斗者”号身上装配了4块实心压载铁，总质量为1.975吨。已知声音在海水中的速度约为1500m/s，海水的密度约为1.0×103kg/m3，压载铁的密度约为7.9×103kg/m3，g取10N/kg。
求：
（1）母船发出的声呐信号经潜水器应答并接收该信号，需要多长时间？
（2）4块压载铁的体积是多大？它们浸没在海水中受到的浮力是多大？
（3）潜水器下潜至0000米时受到海水的压强是多少？此时潜水器舱体外面一个指甲盖大小的面积(约为1cm2)上承受的压力是多少？
2．重2N、底面积为2×10-2m2装有水的圆柱形容器放置在水平桌面上，水面距容器底的距离h=8cm；现将重7N合金块用弹簧测力计拉着浸没水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，如图所示，已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
求：
（1）合金块未浸入水中时，水对容器底的压强；
（2）合金块浸没水中时受到的浮力；
（3）合金块浸没水中时圆柱形容器对水平桌面的压强。
3．如图所示，水平地面上有一容器，一个边长为10cm、重8N的正方体木块被细线连在容器底部，若此时水深50cm.求：
（1）在图中画出木块的受力示意图（不标明力的大小）.
（2）此时容器底受到水的压强.
（3）此时细线对木块的拉力.
4．小明家中有一个景观水池，底部有一些鹅卵石，小明先将一个重为5N的空桶漂浮在水面上，如图所示，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，此时桶仍漂浮在水面，且桶排开水的体积为0.0045m3。忽略鹅卵石捞出过程中带出的水，已知，g取10/kg，求：
（1）空桶漂浮在水面时受到的浮力；
（2）将鹅卵石放置在桶内时，桶受到的浮力；
（3）桶内鹅卵石的质量。
5．如图所示为航行在地中海东部海域参加“海上联合﹣2015（Ⅰ）”中俄联演的中国海军导弹护卫舰潍坊舰，“潍坊舰”排水量的4.3×106kg，吃水深度5m．求满载时，“潍坊舰”受到的浮力有多大？舰底受到海水的压强是多少？（海水的密度取为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
6．用同种金属制成质量相等的实心金属球和金属盒各一个，把球放在封闭的盒内，它们恰好悬浮在水中，若把球与盒用细线相连，在水中静止时仍有的体积露出水面，此时绳的拉力为20N．求：
（1）金属的密度；
（2）空心金属盒的体积；
（3）剪断绳子，静止时金属盒露出水面的体积是多少？
7．底面积为400cm2的薄壁柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把体积为2.2 10-3m3、重6N的木块A放入水后，再在木块A的上方放一球体B，平衡时球体B恰好没入水中，如图甲所示。已知球体B的体积为1 10-3m3。g取10N/kg。求：
（1）球体B受到的浮力。
（2）球体B对木块A的压力。
（3）若将B放入水中，如图乙所示，则水对容器底部压强变化了多少？
8．2021年4月23日，中国三艘巨舰在海南三亚某军港集中交接入列。其中的大连舰是一艘055型大型导弹驱逐舰，其满载时的排水量达1.2×107kg，具备优越的隐身性能及先进的信息化水平，如图所示，请通过计算回答（g取10N/kg）：
（1）满载的大连舰排开海水所受的重力是多少？
（2）满载的大连舰受到的浮力是多大？
（3）满载的大连舰受到的重力是多大？
9．055驱逐舰是我国最新型的主力战舰，它的满载排水量为1.2×104t，在海上满载航行时，舰底到水面的最大的深度为8m，海水的密度约为1.0×103kg/m3，求：
（1）战舰满载时所受到的浮力大小；
（2）在海上满载航行时，舰底受到海水的最大压强。
10．如图所示是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400cm2、高为0.2m，盖片B的面积为60cm2（盖片B的质量，厚度不计）。连接AB是长为0.3m、体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
请解答下列问题：
（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对水箱底部的压强是多少？
（2）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？
（3）浮筒A的重量是多少？
11.测出某物体的重力大小如图所示，将它浸没在水中后，测力计的示数变为0.6N，取g=10N/kg．求：物体的密度．
12．如图，用细线吊一重27N的实心物体，浸没在底面积为100cm2的圆柱形容器中，此时容器底受到水的压强增大了1000Pa。求
（1）物体受到的浮力；
（2）该物体的密度。
13．用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为，求：
（1）木块的密度；
（2）石块的密度。
14．“蛟龙号”悬停时，上表面深度为7000米，重力为2.2×105N。
（1）蛟龙号悬停时，求F浮；
（2）蛟龙号的p很大相当于手掌上放一辆7×105牛的卡车，手掌面积为0.01m2，求p的估值；
（3）推论p液=ρ液gh；
（4）已知蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大。设液体压强为p′，海水密度为ρ′，上表面深度为h′，能不能说明p′=ρ′gh′，并说明理由。
15．某同学想要测量浮力的大小，他设计了如图所示的实验过程，用手提住弹簧测力计(图中手未画出)，下面吊着一个金属块，当金属块未接触容器中的水时(如图甲所示)，弹簧测力计的示数为5N；当金属块全部浸入水中时(如图乙所示)，弹簧测力计的示数为3N。求：
（1）金属块的重力；
（2）金属块全部浸入水中时受到的浮力；
（3）金属块的密度。
答案
1.（1）由v= 得：
t= =6s
（2）由ρ= 得，V铁= =0.25m3
∴压载铁浸没 在水中
∴V排=V铁=0.25m3
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10NIkg×0.25m3= 2500N
（3）p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=108Pa
F=pS=108Pa×1×10-4m2=104N
2.（1）解：水对容器底的压强
答：合金块未浸入水中时，水对容器底的压强为800Pa。
（2）解：合金块浸没水中时受到的浮力F浮=G-F示=7N-3N=4N
答：合金块浸没水中时受到的浮力为4N
（3）解：容器中水的重力G水=mg=ρShg=1.0×103kg/m3×2×10-2m2×0.08m×10N/kg=16N
合金块浸没水中时圆柱形容器对水平桌面的压强
答：合金块浸没水中时圆柱形容器对水平桌面的压强为1100Pa。
3.（1）解：木块受三个力的作用，竖直向上的浮力，竖直向下的重力和绳子的拉力，木块的受力示意图为：
（2）解：容器底受到水的压强：
（3）解：木块的浮力
由受力示意图得细线对木块的拉力：
4.（1）解：空桶漂浮在水面上，浮力等于重力，即浮力F浮1=G桶=5N
答：空桶漂浮在水面时受到的浮力为5N；
（2）解：鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×10-3m3=45N
答：将鹅卵石放置在桶内时，桶受到的浮力为45N；
（3）解：桶内鹅卵石的重力为G石=F浮2-G桶=45N-5N=40N
由G=mg知，鹅卵石的质量为
答：桶内鹅卵石的质量为4kg。
5.解：满载时，潍坊舰受到的浮力：F浮=G排=mg=4.3×106kg×10N/kg=4.3×107N；
舰底受到的海水压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5.0×104Pa；
答：满载时，“潍坊舰”受到的浮力有4.3×107N；舰底受到海水的压强是5.0×104Pa．
6.解：（1）把球放在封闭的盒内，它们恰好悬浮在水中，则F浮=G，ρ水gV盒=2m盒g ①若把球与盒用细线相连，在水中漂浮，则：（1﹣）ρ水gV盒+ρ水gV球=2m盒g ②①②联立为方程组得出：ρ球= =3ρ水=3×103kg/m3（2）由于金属球在绳子作用下静止可知三力平衡，则：20N+ρ水gV球=m盒g=ρ球gV球，代入数据：20N+1×103kg/m3×10N/kg×V球=3×103kg/m3×10N/kg×V球可求出：V球=10﹣3m3由ρ水gV盒=2mg=2ρ球V球g可得，1×103kg/m3×10N/kg×V盒=2×3×103kg/m3×10﹣3m3×10N/kg解得：V盒=6V球=6×10﹣3m3（3）剪断绳子，有：ρ水（V盒﹣V露）g=mg=ρ球V球g即：1×103kg/m3×（6×10﹣3m3﹣V露）×10N/kg=3×103kg/m3×10﹣3m3×10N/kg可求出V露=3×10﹣3m3．答：（1）金属的密度为3×103kg/m3；（2）空心金属盒的体积V盒=6V球=6×10﹣3m3；（3）剪断绳子，静止时金属盒露出水面的体积是V露=3×10﹣3m3。
7.（1）解：已知球体B的体积 ，且球体B全部浸没在水中，所以B排开水的体积
则球体B受到的浮力
答：球体B受到的浮力为 ；
（2）解：AB整体受到的浮力为
AB整体处于漂浮状态，浮力等于重力，即
因为A重 ，所以
球体B受竖直向下的重力 、竖直向上的浮力 以及竖直向上的支持力 ；球体B处于静止状态，故
则 受到的支持力
因为B对A的压力和A对B的支持力是一对相互作用力，大小相等，故球体B对木块A的压力为 ；
答：球体B对木块A的压力为 ；
（3）解：B放入水中后，A漂浮，有一部分体积露出水面，造成液面下降，A漂浮，则
结合阿基米德原理可得
则此时A排开水的体积
B放入水中后，水面下降的高度
水对容器底部压强变化量
答：水对容器底部压强变化了400Pa。
8.（1）解：由题意知，满载时大连舰排开海水所受的重力
G排=m排g=1.2×107kg×10N/kg=1.2×108N
答：满载时大连舰排开海水所受的重力是1.2×108N；
（2）解：满载时，大连舰所受的浮力F浮=G排=1.2×108N
答：满载的大连舰受到的浮力是1.2×108N；
（3）解：大连舰漂浮在海水中，所受的重力G舰=F浮=1.2×108N
答：满载时大连舰受到的重力是1.2×108N。
9.（1）解：战舰的满载排水量为
根据阿基米德原理，战舰满载时所受的浮力等于此时排开水的重力，所以有
答：战舰满载时所受到的浮力大小为 。
（2）舰底到水面的最大距离为8m，根据液体压强的特点可列式为
答：在海上满载航行时，舰底受到海水的最大压强为 。
10.（1）解：当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水深：
h=0.3m+0.2m=0.5m，
水对水箱底部的压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa；
答：当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对水箱底部的压强是5000Pa；
（2）解：根据p= 可得，水对盖片B的压力：
F=pS=5000Pa×60×10-4m2=30N
答：当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是30N；
（3）解：杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力，即：F′=30N，
当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒受到的浮力：
F全浮=ρ水V全排g=1×103kg/m3×400×10-4m2×0.2m×10N/kg=80N，
因为浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力，即F全浮=GA+F′，
所以浮筒A的重力：
GA=F全浮-F′=80N-30N=50N；
答：浮筒A的重量是50N。
11.解：（1）由图知G=3.6N，F示=0.6N，F浮=G﹣F示=3.6N﹣0.6N=3N，又∵F浮=ρ水V排，∴V排===3×10﹣4m3，∵物体浸没水中，∴V物=V排=3×10﹣4m3，（2）∵G=mg=3.6N，∴物体的质量：m===0.36kg，（3）物体的密度：ρ===1.2×103kg/m3．答：物体的密度为1.2×103kg/m3．
12.（1）物体浸没后，物体受到的浮力与容器底部增加的压力大小相等，则物体受到的浮力
答：物体受到的浮力10N；
（2）物体的体积与浸没在水中时排开的体积相等，根据阿基米德原理 ，可得物体的体积
物体的质量
物体的密度
答：该物体的密度2.7×103kg/m3。
13.（1）解：在图丙中，木块处于漂浮状态，由漂浮条件得到G木=F浮
由G=mg和F浮=ρ液gV排得到
木块的密度
答：木块的密度是0.6×103kg/m3
（2）解：在图甲中，木块和石块整体处于漂浮状态，由漂浮条件得到G石+G木=F浮总
由G=mg和F浮=ρ液gV排得到①
在图乙中，木块和石块整体处于漂浮状态，由漂浮条件得到G石+G木=F′浮总
②
由①和②得到
石块的体积
由②得到石块的质量
石块的密度
答：石块的密度是2×103kg/m3。
14.（1）解：由平衡条件得
答：蛟龙号悬停时，F浮为2.2×105N；
（2）由压强公式可得，蛟龙号的压强为
答：p为7×107Pa；
（3）在水中想象一个圆柱形的液体柱，有
（4）不能，因为上表面受到的压力可以相等于上方液体柱的重力，这个重力为ρgV，此处的密度应为上方液体柱的平均密度，而不是上方海水的密度（密度不均）。
15.（1）解：由图甲得金属块的重力为G=F=5N
答：金属块的重力为5N；
（2）解：由图甲、乙及题意可得，金属块全部侵入水中时受到的浮力为F浮=G-F示=5N-3N=2N
答：金属块全部浸入水中时受到的浮力为2N；
（3）解：由G=mg 得金属块的质量为
由F浮＝ρ液gV排可得，金属块全部侵入水中排开水的体积为
由金属块全部侵入水中可知金属块的体积为V＝V排＝
金属块的密度为
答：金属块的密度为2.5×103kg/m3。
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