【备考2023】浙教版科学中考“临门一脚”专题训练（一）：浮力、压强计算【含解析】

1.一盛水的圆柱形容器放置于水平桌面上，用细线悬挂一重为10N的正方体实心合金块，当正方体实心合金块浸没于水中静止时，细线的拉力F1=6N，如图甲所示。g取10N/kg，求：
（1）如图乙所示，当正方体实心合金块一半浸在水中静止时，细线的拉力F2为多少？
（2）该正方体实心合金块的密度是多少？
（3）圆柱形容器在图乙所示状态比图甲所示状态对桌面的压力 （选填“大”或“小”），压力的差值是 N。
2.某同学尝试探究制作咸鸭蛋的科学奥秘。他在容器中放入一枚56g的鸭蛋，注入250mL的水，呈现如图甲的情景。再加入30.8g 食盐充分溶解后，鸭蛋恰好能静止在如图乙位置，此时液体体积增加了10mL。当加入100g食盐充分溶解后，出现如图丙的情景。请解答下列问题:
(1)这枚鸭蛋的密度是多少
(2)图甲中，鸭蛋对容器底的压力是多少牛 （保留两位小数)
(3)请在本题答题纸的图丁中，作出从图甲到图丙过程中，鸭蛋受到的浮力大小随加入食盐质量的关系图象。
3.如图甲所示，有一柱形容器置于水平桌面上，容器高度为15cm，内装有10cm深的水。如图乙所示，用细线拴一重为16.2N的金属块，将金属块的一半浸在水中，弹簧测力计的示数为13.2N，容器中的液面相对于图甲上升了3cm。将细线剪断，金属块沉到容器底部，如图丙所示。求:
(1)当金属块的一半浸在水中时受到的浮力;
(2)该金属块的密度;
(3)图丙中水平桌面受到的压强相对于图乙增加了多少Pa
4.在弹簧测力计下挂一实心圆柱体，圆柱体的下表面刚好接近水面（未漫入）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙．(g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)若圆柱形容器的底面积是5cm2，由于圆柱体的完全浸没，水对容器底部的压强增大了多少
5.某科学兴趣小组自制了一架简易液体密度计，使用说明书如下：
（1）当金属块下表面刚好接触水面并开始下降，下列图中能正确反映浮力F和小金属块下表面到水面距离h的关系的图象是________
（2）将小金属块浸没在某种液体时，左边测力计示数为0.8牛，则对应右边的密度值是多少？（写出计算过程）
（3）当弹簧测力计悬挂大金属块浸没在待测液体中进行测量时，请通过计算判断该密度计的量程和精确度（每1N对应的密度变化量）为多少？
6.现有一重力为2.4N的实心物体A系在轻质细线上，细线绕过滑轮与弹簧测力计相连，如图所示，物体A浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为2.1N,求:
(1)物体A受到的浮力大小。
(2)物体A的密度。
(3)向右匀速拉动弹簧测力计，物体A缓缓上升，当物体A的一半体积露出水面时，求此时弹簧测力计的示数。(不计绳重和摩擦)
7.一个边长为10cm的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，另一端固定在容器底如图甲所示（容器足够高），现向容器中慢慢加水，如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力，用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图象。
（1）当F浮＝5N时，木块处于 　 　（填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）状态。
（2）木块的密度为多少？
（3）容器中未加水时，木块对容器底的压强是多大？
（4）整个过程浮力对木块所做的功是多少？
8.国之重器——新光华号半潜船，为10万吨级半潜船，是国内最大、全球第二大半潜船。该轮船总长255米，宽68米，下潜吃水深度30.5米，空载时的质量为51500吨，载重量为98000吨。全船有118个压裁水舱，每一个压载水舱都有一个阀门。装载前半潜船空载漂浮于海面，装载时 需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下，拖船将漂浮的货物拖至半潜船的甲板上方并固定好，半潜船排出水舱中的水，甲板上浮刚好至海面，半潜船就可以驮着货物离开，如图所所示。
（1）半潜船是靠改变什么来实现上浮和下沉的？
（2）求半潜船空载时浸入海水的体积。（海水密度为1.03X103千克/米3）
（3）半潜船在如图所示空载、下沉、载货的三种状态下的浮力分别为F1、F2、F3，分析比较它们的大小关系
9.在2020东京奥运会上，全红婵获得女子10米跳台金牌，已知她的体重为35kg，体
积为0.035m3。（不考虑空气阻力）
（1）全红婵入水后受到的最大浮力是多少？
（2）入水后受到的平均阻力（含浮力）为其体重的3倍，她在跳台上起跳至最高处距离水
面11米，从最高处下落的整个过程中，假如重力所做的功全部用来克服入水后水的阻力所做的功，则池水至少要多深才能保证人体不触池底？ （结果保留一位小数）
10.图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，如图甲所示。图乙是简化模型图。水平轻质杠杆MN的力臂L1=0.5m，距右端L2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为10cm的正方体B完全浸没于水中，此时杠杆平衡。求：
（1）B物体受到的浮力 （2）B物体的密度
（3）在杠杆M端施加拉力F使物体B恰好完全离开水面时，F= N。
11.铝膜气球深受小朋友们的喜爱，如图所示。爱观察的小金发现，下雨的时候铝膜气球飞不起来， 这是为什么呢？已知某铝膜气球充满氦气后的总质量为 30 克，体积为 0.05 立方米。（空气密度为 1.29kg/m3）
（1）小金买了两个完全相同的未充气的铝膜气球，分别往里面充满了氦气和空气，则两个气球受到的浮力 (选填“氦气球大”或“空气球大”或“一样大”)。
（2）计算该铝膜气球充满氮气时，受到的浮力大小。
小金査阅资料发现，气球飞不起来是因为沾上太多的水。气球充满氦气时，要确保气球仍能飞起，沾上水的质量不能超过多少？
12.如图所示为“独竹漂”的表演场景，表演者手持竹竿立于楠竹之上，用竹竿划水前行。若表演者脚下楠竹的质量为12kg，此时排开水的体积为0.07m3。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
（1）表演者用竹竿向后划水，楠竹与人便向前行，这是因为 。
（2）楠竹受到的浮力为多少？
（3）表演者和手中竹竿受到的总重力为多少？
13.一盛水的圆柱形平底容器静置于水平桌面上，容器的底面积为200cm2，容器和水的总重为100N；用一轻质细绳（绳的粗细和重力均不计）将一圆柱体M挂在弹簧测力计上，此时弹簧测力计的示数为24N，如图甲所示；让圆柱体M从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中直至浸没，此时弹簧测力计的示数为16N，如图乙所示；然后将轻质细绳剪断，圆柱体M最终沉在容器底部，如图丙所示（不考虑水的阻力，上述过程中水均未溢出，g取10N/kg）。求：
（1）圆柱体M的密度；
（2）圆柱形平底容器处于图丙所示状态时比处于图乙所示状态时，对水平桌面的压强增加了多少？
14.一个密度为3×103kg/m3、体积为200cm3的长方体实心物体用细线拉着，缓慢浸入水中直到与柱形薄壁容器底部接触（如图所示）。容器底面积为2×10－2m2。取g=10N/kg。求： （1）物体浸没在水中时受到的浮力。
（2）甲、乙两图中水对容器底部的压强差。
（3）当丙图中F3为1N时，甲、丙两图中容器对水平桌面的压力差。
参考答案
1.（1）合金块浸没时受到的浮力F浮=G－F1=10N－6N=4N
合金块一半浸在水中时受到的浮力F浮＇= F浮/2=4N/2=2N
绳子的拉力F2= G－F浮＇=10N－2N=8N （2分）
（2）合金块完全浸没时V物=V排
由G=ρ合gV物得合金块的密度
（2分）
（3）小（1分），2N（1分）。
2.（1）1.08g/cm3 （2）0.04N
（3）
3.
4.（1）F浮=2N-1.6N=0.4N；（2）5x103kg/m3；（3）ΔP=ρgh=ρgV排/S=80pa；
5.（1）C
（2）3×103Kg/m3
（3）0<ρ6.25×103Kg/m3 1.25×103Kg/m3
6.（1）0.3N；（2）8x103kg/m3；（3）2.25N.
7.解：（1）我们结合图丙将木块的各个状态分解出来，当F浮＝5N时就是水面上升到线刚好伸直，而此时线对木块没有拉力，由此可知，此时为漂浮状态（F浮＝G＝5N）。
（2）木块的质量m＝＝＝0.5kg，
木块体积V＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，
木块的密度ρ＝＝＝0.5×103kg/m3。
（3）在水平面上压力等于重力，即F＝G＝5N，
容器中未加水时木块对容器底的压强：p＝＝＝400Pa；
（4）由分析可知，当F浮＝5N时木块开始上升，到20cm木块浸没，
则木块停止上升时的高度时h＝20cm﹣10cm＝10cm＝0.1m；
则浮力对木块所做的功W＝F浮h＝5N×0.1m＝0.5J。
答：（1）漂浮。
（2）木块的密度为0.5×103kg/m3。
（3）容器中未加水时，木块对容器底的压强是为500Pa；
（4）水对木块所做的功是0.5J。
8.（1）改变自身重力
（2）因为漂浮所以F浮=G=mg=51500X1000KgX10N/Kg=5.15X108 N
V排 =F浮/ρ液g=5.15X108 N/(1.03X103千克/米3X10N/Kg)=5X104m3
(3) 由阿基米德原理，V排空载F浮=G物，而载货时G物大于下沉，因此F29.（1）350N （2）5.5m
【解析】（1）F浮=ρ液gV排=1000kg/m3x10N/kgx0.035m3=350N
（2）如图所示，设水池的最小深度为h2
根据能量守恒可得mg（h1+h2）=F阻·h2……①
人在水中受到的阻力F阻=3mg……②
联立①②可得：mg（h1+h2）=3mg·h2
解得：h2=（1/2）h1=（1/2）×11m=5.5m
10.（1）10N（2）6×103kg/m3（3）4N
11.（1）一样大 （2）0.645N （3）34.5g
12.（1）力的作用是相互的。（2分）
（2）F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m3=700N（2分）
（3）F浮=G总+G楠竹= G总+m楠竹g
G总=F浮－m楠竹g =700N－12kg×10N/kg=580N（2分）
13.（1）F浮=G-F拉=24N-16N=8N；
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得：
；
。
（2）根据压强公式可知，。
14.（1）F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N（3分）
（2）ΔF=ΔF浮=2N
Δp=（1分）
（3）G=mg=ρVg=3×103kg/m3×200×10-6m3×10N/kg=6N
ΔF′=G-F3=6N-1N=5N（2分）
浮力、压强计算
F1
F2
甲 乙
甲 乙 丙
M