2023中考物理总复习专项训练--浮力的计算
一、计算题
1．如图所示，用弹簧测力计悬挂一物体，在空气中弹簧测力计示数为6 N，当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是4 N，（g=10N/kg）。求：
（1）物体的质量m物；
（2）物体浸没在水中受到的浮力F浮；
（3）物体浸没时排开水的体积V排和物体的密度ρ物。
2．如图所示，用一根细线（质量和体积均不计）将A、B两个实心物体相连接并轻轻地放入水中，当两物体保持静止时，正方体A的上表面恰好与水面平齐。已知正方体A的边长为10cm、重量为8N；球形物体B的重量为7N（已知ρ水=1.0×103kg/m3）。求∶
（1）A物体下底面受到水的压力大小；
（2）细线对物体A的拉力；
（3）物体B的密度大小。
3．如图所示是我国自主生产的某型号的水陆两用坦克，它的总质量22t，配备发动机的额定功率420kW．水上最大速度14km/h，陆地最大速度54km/h．（g=10N/kg）
（1）该水陆两用坦克漂浮在水面时，排开水的体积多大？（ρ水=1.0×103kg/m3）
（2）该水陆两用坦克停在水平地面上时，履带着地总面积为4m2，坦克对地面的压强是多大？
（3）该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶过程中，受到的牵引力多大？
4．浸在水中的合金块排开水的体积为6×10-4m3，求合金块所受浮力F浮的大小.
5．如图甲所示，水平桌面上放置一圆筒，筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入液体深度h的关系如图乙所示。已知ρ水=1.0×10kg/m，g取10N/kg。
（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力是多少N？
（2）圆柱体的密度为多少kg/m3？
（3）圆柱体刚好浸没时，下底面所受水的压力为多少N？
6．一个体积为1000 cm3实心正方体木块漂浮在水面上，如图所示，此时浸入水中的体积为600cm3，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块的密度；
7．一金属块在空气中受到重力为39N，把它全部浸没在水中称时（金属块未接触地面），弹簧测力计读数为34N，
求：
（1）该金属块受到水对它的浮力．
（2）该金属块的体积．
8．把一块重为G=3.4N的矿石，挂弹簧测力计上，并把他浸没在水中．静止时弹簧测力计的示数为F=2.9N，g取10N/kg．求：
（1）矿石浸没在水中时受到的浮力；
（2）矿石的体积；
（3）矿石的密度．
9．在探究浮力规律时，实验小组设计了如图所示的实验，用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至液面下。已知木块的质量为120g，体积为200cm3，且不吸收液体。图中在木块静止时弹簧测力计的示数2N，不计绳重和摩擦，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）液体的密度；
（3）剪断细绳，木块再次静止时，受到的浮力；
10．体积为2×10-3米3的物体浸没在水中，求物体受到的浮力。
11．在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数7.5N，当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，测力计的示数是6.6N，求金属零件的体积．
12．在马航MH370失联后，由东海舰队导弹驱逐舰“长春”舰、导弹护卫舰“常州”舰和综合补给舰“巢湖”舰组成的中国第17批搜救编队参与了搜救工作．如图所示，“长春”舰满载时排水量为7.5×106kg，吃水深度6m．（海水的密度为1.0×103kg/m3）
（1）满载时，“长春”舰受到的浮力有多大？
（2）“长春”舰底受到海水的压强是多少？
（3）“长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h，海水平均阻力为1.0×106N，则这一过程中军舰所做的功至少为多少？
13．某物体悬浮在煤油中，受到的浮力为16N．(煤油密度为0.8×103kg/m3)
求：
（1）物体的体积为 m3(g＝10N/kg)；
（2）若将此物体放入水中，它露出水面的体积为 m3．
14．一金属块在空气中受到的重力为39N，把它全部浸没在水中称时（金属块未接触底面），弹簧测力计读数为34N。（g＝10N/kg）求：
（1）该金属块受到水对它的浮力；
（2）该金属块的体积。
15．一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水．然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止．（g=10N/kg）求：
（1）物体在纯水中所受的浮力；
（2）物体的体积；
（3）物体悬浮时盐水的密度．
16．一个飞艇充入气体后的质量为1.5t，体积为1500m3．当装入多少货物时，飞艇能够悬浮在空中？空气的密度为1.29kg/m3．
答案解析部分
1．【答案】（1）解：在空气中弹簧测力计示数为6N，则物体的重力G物=6N，
由G=mg可得，物体的质量：m物=G物/g=6N/10N/kg=0.6kg
（2）解：当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F′=4N，则物体受到的浮力：
F浮=G物-F′=6N-4N=2N
（3）解：由F浮=ρgV排可得，物体浸没时排开水的体积：
V排=F浮/ρ水g=2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，物体的体积：
V物=V排=2×10-4m3，
物体的密度：ρ物=m物/V物=0.6kg/2×10 4m3=3×103kg/m3
2．【答案】（1）解：正方体A的边长为10cm，故由题意可得A物体下底面的深度为h=10cm=0.1m
A物体下底面的面积为S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
A物体下底面受到水的压力为
答：A物体下底面受到水的压力大小为10N；
（2）解：A物体的重力为GA=8N，受到水向上的压力为10N，A受到的浮力为F浮A=10N，故细线对物体A的拉力为F拉=F浮A-GA=10N-80N=2N
答：细线对物体A的拉力为2N；
（3）解：B物体的重力为GB=7N，受到细线对物体B的拉力为F拉=2N，B受到的浮力为F浮B=GB-F拉=7N-2N=5N
B物体完全浸没在水中，故VB=V排，由阿基米德原理可得
物体B的密度为
答：物体B的密度大小为1.4×103kg/m3。
3．【答案】解：（1）坦克漂浮时，受到的浮力F浮=G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N；
由F浮=ρ液gV排得，V排===22m3；
（2）坦克对地面的压强p===5.5×104Pa；
（3）由P==Fv得，F===2.8×104N．
答：（1）该水陆两用坦克漂浮在水面时，排开水的体积为22m3；
（2）坦克对地面的压强是5.5×104Pa；
（3）该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶过程中，受到的牵引力为2.8×104N．
4．【答案】解：合金块所受浮力F浮的大小为：F浮=ρ液g V排 =1.0×103kg/m3×9. 8N/kg×6×10-4m3 =5.88N .
5．【答案】（1）解：由图象知，当h=0时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力，所以G=10N；圆柱体完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数F拉=2N；则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F拉=10N-2N=8N
答：圆柱体浸没在水中时受到的浮力是8N；
（2）解：圆柱体的体积
圆柱体的密度
答：圆柱体的密度为1.25×103kg/m3；
（3）解：由浮力产生的原因可得F浮=F下表面-F上表面
当圆柱体刚好全部浸没时F上表面=0N，所以，此时圆柱体下表面受到水的压力F下表面=F浮=8N
答：圆柱体刚好浸没时，下底面所受水的压力为8N
6．【答案】（1）解：由题知，木块排开水的体积： V排＝600cm3＝600×10 6m3，木块受到水的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×600×10 6m3＝6N
（2）解：木块漂浮在水面上∴木块受到的重力： G＝F浮＝6N，木块的质量： m＝ ＝0.6kg，
木块的密度：ρ木＝ ＝0.6×103kg/m3
7．【答案】解：（1）根据称重法：金属块受到水对它的浮力：
F浮=G﹣F拉=39N﹣34N=5N；
（2）∵F浮=ρ水gV排，
∴全部浸没在水中时排开水的体积：
V排===5×10﹣4m3．
金属块的体积：
V=V排=5×10﹣4m3；
答（1）金属块受到水对它的浮力的大小为5N；
（2）该金属块的体积为5×10﹣4m3．
8．【答案】（1）∵G=3.4N，F示=2.9N，
∴F浮=G﹣F示=3.4N﹣2.9N=0.5N，
答：矿石受到的浮力为0.5N；
（2）∵F浮=ρ水V排g，
∴ ，
答：矿石的体积为5×10﹣5m3；
（3）矿石块的质量：m= =0.34kg，
矿石的密度为：
答：矿石的密度为6.8×103kg/m3
9．【答案】（1）解：木块的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N
对木块进行受力分析知，木块受到的浮：F浮 =G+F拉=1.2N+2N=3.2N
答：木块受到的浮力3.2N；
（2）解：木块浸没时，排开液体的体积V排 =V=200cm3 =2×10-4 m3
由 知道，液体的密度
答：液体的密度1.6×103kg/m3
（3）解：由题意知，木块完全浸没时所受的浮力大于自身的重力，所以剪断细绳后木块将上浮，最终漂浮在液面上。即再次静止时，受到的浮力等于木块自身的重力，即F浮′=G=1.2N
答：剪断细绳，木块再次静止时，受到的浮力1.2N。
10．【答案】解:浸没水中时，
11．【答案】解：零件所受的浮力F浮=G﹣F示=7.5N﹣6.6N=0.9N，
由F浮=ρ油gV排得：
V排= = =1.125×10﹣4m3．
把零件浸没在油中，金属零件的体积：
V=V排=1.125×10﹣4m3
12．【答案】解：（1）根据阿基米德原理可知：F浮=G排=m排g=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N．
（2）海水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa；
（3）由速度公式v=得：s=vt=36km/h×6h=216km=2.16×105m，
因为舰艇匀速直线运动，所以水平方向受力平衡，因此：F=f=1.0×106N，
舰艇做功为：W=Fs=1.0×106N×2.16×105m=2.16×1011J．
答：（1）满载时，“长春”舰受到的浮力为7.5×107N；
（2）“长春”舰底受到海水的压强是6×104Pa；
（3）军舰所做的功至少为2.16×1011J．
13．【答案】（1）2.0×10-3
（2）4.0×10-4
14．【答案】（1）解：水对金属块的浮力F浮＝G-F＝39N-34N＝5N
答：该金属块受到水对它的浮力为5N；
（2）解：因为金属块全部浸没在水中，所以V物＝V排，根据阿基米德定理可知F浮＝G排＝ρ水gV排
该金属块的体积V物＝V排＝＝＝5×10-4m3
答：该金属块的体积为5×10-4m3。
15．【答案】解：（1）根据阿基米德原理可知物体受到的浮力F浮=G排=0.5N
（2）物体排开的水的体积V排==5×10﹣5m3
浸没时V物=V排=5×10﹣5m3
（3）因为物体悬浮，所以ρ盐水=ρ物= =1.1×103kg/m3
答：（1）物体在纯水中所受的浮力为0.5N；（2）物体的体积为5×10﹣5m3（3）物体悬浮时盐水的密度1.1×103kg/m3
16．【答案】解：飞艇在空气中所受浮力为：
F浮=ρ空气gV排=1.29kg/m3×1.5×103m3×10N/kg=1.935×104N；（2）因为在空中悬浮，
所以F浮=G飞艇+G载重
所以G载重=F浮﹣G飞艇=1.935×104N﹣1.5×103kg×10N/kg=4.35×103N．
答：当装入4.35×103N货物时，飞艇能够悬浮在空中
