【备考2023】杭州中考科学一模、二模试题分类汇编（4）：浮力压强计算【word，含答案】

1．（2023保实二模）2022年7月28号浙江省青少年皮划艇锦标赛在成功举行，在双人皮划艇项目中，双人皮划艇（没有载人）浮在水面上时排开水的体积为0.015m3，2名运动员的质量总和为150千克.
（1）皮划艇快船滑行时所受浮力方向为 。
（2）皮划艇在没有载人时受到的浮力多大
（3）如图所示，2名运动员坐在皮划艇上静止时，皮划艇受到的浮力是多少牛
2．（2023拱墅一模）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。
3.(2023拱墅二模)小明在家利用水槽、电子秤、细针(体积忽略不计)等工具测量一正方形木块(表面经处理不吸水)的密度。(ρ水=1.0×103kg/m3)
具体步骤如下：
①水盆装适量水,用电子秤称其质量,电子秤示数如图甲所示；
② 用细针将木块缓缓压入水中使其完全浸没(水未溢出),电子秤示数如图乙所示；
③让木块自由漂浮在水面,电子秤示数如图丙所示。
甲 乙 丙
（1）在步骤②的过程中,当木块刚好浸没时,其下表面受到的压力大小为 N。
（2）完成步骤②后，在步骤③中发现木头露出水面的部分,其表面会带有水,这会使得测定结果与真实值相比 (选填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
（3）根据以上测量数据，求木块的密度。
4．（2023滨江一模）如图为某新款扫地机器人，工作时利用其内部的电动机快速旋转产生高速气流，将周围的灰尘、杂物等吸入集尘盒；底部安装的塑料刷，可清扫吸附在地板上的杂物；机身侧面安装的感应器通过发射、接收超声波来感应障碍物。当电量降至电池容量的20％时，机器人停止工作并自动返回充电仓充电。下表为该款扫地机器人的部分参数。
（1）下列各项中，可能是扫地机器人工作时内部气压值的是
A.1.01×105Pa B.5000Pa C.2×105Pa
（2）该机器人静止时，四个轮子与地面的总接触面积为2c㎡，此时它对地面的压强是多少？
（3）若该机器人工作时保持匀速运动，受到的摩擦阻力共为8N，清扫宽度为15cm，且消耗的电能中20％用于克服摩擦力做功。则一次充满电后，该机器人能够清扫的最大面积是多少？
5．（2023滨江一模）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．（2023采实二模）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？
7.(2023育才一模)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
8.(2023临安一模)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。
9.(2023余杭二模)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,求：(g取10Nkg)
(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。
10．（2023育才二模）如图所示，用细绳将一物体系在装有水的薄壁柱形容器底部，浸没。物体所受浮力为10N，容器底面积50cm2，若不计绳重：
（1）求物体的体积；
（2）若细绳对物体的拉力为4N，求物体的密度；
（3）若剪断细绳，容器液面高度如何改变？请简要说明。
参考答案
1．（1）竖直向上
（2）解：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m3==150N
答：皮划艇在没有载人时受到的浮力150N。
（3）解：∵皮划艇浮在水面上∴G艇=F浮=150N
∵皮划艇静止∴F浮′=G艇+G人=150N+150kg×10N/kg=1650N
答：皮划艇受到的浮力是1650牛。
2．（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）（其他合理解法均可）
（3）小（1分），2N（1分）。
3.2；无影响；0.6g/cm3.
4．（1）B（2）2×105（3）1404m2
5．（1）C（2）3×103Kg/m3（3）0<ρ6.25×103Kg/m3 1.25×103Kg/m3
6．解：（1）G＝16.2N，将金属块的一半浸在水中，弹簧测力计的示数F＝13.2N，
F浮＝G﹣F＝16.2N﹣13.2N＝3N；
根据阿基米德原理，金属块受到水的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×V排＝3N；
解得V排＝3×10﹣4m3，
根据一半浸入，由V排＝V
金属块的体积V＝2V排＝2×3×10﹣4m3，
金属块的密度为：ρ＝＝＝2.7×103kg/m3；
（3）将金属块的一半浸在水中，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，如果没有水溢出，则应该再次上升3cm，而容器高度为15cm，内装有10cm深的水，最多只能上升5cm，因而溢出1cm的水，即溢出的体积是第一次排开液体体积的，则V溢＝V排＝×3×10﹣4m3＝10﹣4m3；
溢出水的重力G溢＝m溢g＝ρ水gV溢＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3＝1N；
图丙中水平桌面受到的压力相对于乙图增加量ΔF＝G﹣F浮﹣G溢＝16.2N﹣3N﹣1N＝12.2N；
当V排＝3×10﹣4m3，水面升高3cm，则容器的底面积S＝＝＝10﹣2m2；
则图丙中水平桌面受到的压强相对于图乙增加了Δp＝＝＝1220Pa。
答：（1）当金属块的一半浸在水中时受到的浮力是3N；
（2）该金属块的密度2.7×103kg/m3；
（3）图丙中水平桌面受到的压强相对于图乙增加了1220Pa。
7.（1）F浮=2N-1.6N=0.4N；（2）5x103kg/m3；（3）ΔP=ρgh=ρgV排/S=80pa；
8.（1）1.08g/cm3 （2）0.04N
（3）
9.（1）0.2N （2）0.55N （3）可以通过增加水的密度或者减少船身质量或增大船的体积
10．解：（1）物体浸没在水中时物体的体积：
V＝V排＝＝1×10﹣3m3；
（2）物体受到重力、拉力和浮力，物体的重力：G＝F浮﹣F＝10N﹣4N＝6N，
物体的质量：m＝＝0.6kg，
物体的密度：ρ＝＝0.6×103kg/m3；
（3）物体的密度小于水的密度，将细线剪断后，静止时，漂浮，此时物体受到的浮力：F浮＝G＝6N，
漂浮时排开水的体积：
V排′＝＝＝6×10﹣4m3，
液面下降的深度为：
Δh＝＝0.08m。
答：（1）物体的体积是1×10﹣3m3；
（2）若细绳对物体的拉力为4N，求物体的密度是0.6×103kg/m3；
（3）若剪断细绳，容器液面高度降低了0.08m。
浮力压强计算
F1
F2
甲 乙