2026中考物理一轮复习精讲 17第十一讲 浮力 微专题4 浮力、压强综合计算 二、出水、入水动态模型（29页PPT）

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人教版中考物理一轮复习
2026中考物理分层精讲
考点清单
湖北真题及模拟题精选
微专题4　浮力、压强综合计算
二、出水、入水动态模型
分层精讲本
湖北等地适用
方法指导
出水、入水引起的液面变化分析
条件 已知物体排开液体的体积
V排，容器底面积为S容 已知物体相对于容器底下降的高
度h降，物体的底面积为S物，容器
的底面积为S容
图示
液面高
度变 化量 初状态：V液＝S容h液 末状态：V液＋V排＝S容 (h液＋Δh) Δh＝① 由图可知将柱形物体下移h降，液
面上升的高度为Δh，对比两图可
知，物体排开的水c部分的体积等
于挤压上去的水a、b部分体积之
和，即V1＋V2＝V排，又有V排＝S
物h降，V1＋V2＝(S容－S物)Δh，可
得Δh＝②
　
　
受力分析
液体对容器底部的压力、压强变 化量 方法一：先压强，后压力(适用于所有容器)
根据液面变化高度Δh计算液体对容器底压强的变化量：Δp＝ρ液gΔh
由公式F＝pS可知液体对容器底压力的变化量ΔF＝③
方法二：先压力，后压强(仅适用于柱形容器)
根据力的作用是相互的可知，液体对容器底压力的变化
量大小等于物块所受的浮力，即ΔF＝F浮；由公式p＝可
知压强变化量Δp＝④
ρ液gΔhS容　
　
注：出水是入水的逆过程，同样遵循上述规律.
1. 如图所示，底面积为200 cm2的柱形容器放在水平桌面上，容器内装有
足量的水，水面上方通过细绳系有一边长为10 cm，密度大于水的正方体
物块，现将正方体物块缓慢下移，使其浸入水中的体积为其总体积的一
半，水未溢出(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3).求：
第1题图
一阶 方法训练
(1)正方体物块排开水的体积.
解：(1)正方体的体积V＝l3＝(10 cm)3＝1 000 cm3
正方体浸入水中的体积为其总体积的一半，则排开水的体积
V排＝＝＝500 cm3
(2)容器中液面上升的高度.
解：(2)容器中液面上升的高度Δh＝＝＝2.5 cm
通过细绳系有一边长为10 cm，密度大于水的正方体物块，现将正方体物块缓慢下移，使其浸入水中的体积为其总体积的一半，水未溢出(g取10N/kg，
ρ水＝1.0×103 kg/m3).求：
第1题图
(3)水对容器底压强的变化量.
解：(3)解法一：水对容器底压强的变化量
Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.5×10－2 m＝250 Pa
解法二：正方体物块受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×500×10－6 m3＝5 N
由力的作用是相互的可知，水对容器底压力的变化量ΔF＝F浮＝5 N
水对容器底压强的变化量
Δp＝＝＝250 Pa
通过细绳系有一边长为10 cm，密度大于水的正方体物块，现将正方体物块缓慢下移，使其浸入水中的体积为其总体积的一半，水未溢出(g取10N/kg，
ρ水＝1.0×103 kg/m3).求：
第1题图
2. 如图所示，将底面积为100 cm2、盛有2 kg的水的薄壁(不计厚度)柱形
容器放在水平桌面上，用细绳悬挂一重8 N、高10 cm、底面积为40 cm2不
吸水的长方体物块A，将物块A从容器底部开始缓慢向上提起的过程中(g
取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3).求：
第2题图
(1)物块A的质量.
解：(1)物块A的质量m＝＝＝0.8 kg
细绳悬挂一重8 N、高10 cm、底面积为40 cm2不吸水的长方体物块A，将物块A从容器底部开始缓慢向上提起的过程中(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×
103 kg/m3).求：
第2题图
(2)物块A出水的过程中，当水面高度下降2 cm时，物块A露出水面的高度.
解：(2)容器中水的体积V水＝＝＝2×10－3 m3
物块A出水前水面的高度
h＝＝＝0.24 m
当水面高度下降2 cm时，设物块A从刚开始露出水面上升的高度为h'，则
有SA(h'＋Δh')＝S容Δh'，代入数据得40×10－4 m2×(h'＋0.02 m)＝
100×10－4 m2×0.02 m
解得h'＝0.03 m
此时物块A露出水面的高度h″＝h'＋Δh'＝0.03 m＋0.02 m＝0.05 m
3. 如图甲所示，将装有水的薄壁柱形容器放置在水平台面上，柱体A与拉
力传感器相连，柱体A的底面积为柱形容器底面积的一半.拉力传感器拉
着浸没在水中的柱体A，从A下表面刚离开容器底部后开始缓慢匀速竖直
上升，该过程传感器所受拉力F随柱体A底部到容器底部距离h变化的关系
图线如图乙所示.不计水的阻力，柱体A不吸水、不沾水(水的密度ρ水＝
1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg).求：
二阶 能力提升
第3题图
(1)柱体A浸没时所受浮力.
解：(1)由称重法可知，柱体A浸没时所受浮力
F浮＝GA－F1＝10 N－6 N＝4 N
(2)柱体A的密度.
解：(2)浸没时，物体排开水的体积等于物体的体积，故柱体A的体积
VA＝V排＝＝＝4×10－4 m3
柱体A的质量为mA＝＝＝1 kg
柱体A的密度ρA＝＝＝2.5×103 kg/m3
该过程传感器所受拉力F随柱体A底部到容器底部距离h变化的关系图线如图乙所示.不计水的阻力，柱体A不吸水、不沾水(水的密度ρ水＝1.0×
103 kg/m3，g取10 N/kg).求：
(3)柱体A刚好浸没时底部受到的液体压强.
解：(3)从图乙可以知，柱体A离开水面后，水的深度为0.3 m，而柱体A
刚好浸没在水中时，柱体底部到容器底部的水的深度为0.1 m，设此时柱
体A底面所处的深度为h，柱体A的底面积为S，则将A拉出水的前后过程
中水的体积不变，故有以下等式2S×0.3 m＝2S×0.1 m＋(2S－S)h
解得h＝0.4 m，根据液体压强公式可知，此时A底面所受压强
p水＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m＝4×103 Pa
该过程传感器所受拉力F随柱体A底部到容器底部距离h变化的关系图线
如图乙所示.不计水的阻力，柱体A不吸水、
不沾水(水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取
10 N/kg).求：
4. 小亮游览一造船厂时发现，船坞内的潜艇模型用细绳与船坞底部相
连，使潜艇模型浸没在水中进行相关测试，其简化图如图甲所示.回家
后，小亮利用底面积为100 cm2的薄壁柱形容器模仿船坞，用质量为500
g、体积为600 cm3的不吸水物块模仿潜艇制作了图乙的简化模型(ρ水＝
1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg).求：
第4题图
(1)细绳对物块的拉力.
解：(1)物块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×600×10－6 m3＝6 N
物块所受重力G＝mg＝500×10－3 kg×10 N/kg＝5 N
则细绳对物块的拉力F＝F浮－G＝6 N－5 N＝1 N
(2)细绳剪断后，物块静止时浸入水中的体积.
解：(2)由于F浮＞G，所以细绳剪断后，物块最终漂浮在水面上，所受浮
力等于重力，即F浮'＝G＝5 N
由F浮＝ρ液gV排可得，此时物块浸入水中的体积
V排'＝＝＝5×10－4 m3＝500 cm3
用质量为500 g、体积为600 cm3的不吸水物块模仿潜艇制作了图乙的简化模型(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg).求：
(3)剪断细绳，待物块静止后，水对容器底部压强的变化量.
解：(3)剪断细绳，物块最终静止后，物块漂浮时露出水面的体积
V露＝V物－V排'＝600 cm3－500 cm3＝100 cm3＝1×10－4 m3
水面高度的变化量Δh＝＝＝0.01 m
由p＝ρgh可知，水对容器底部压强的变化量
Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.01 m＝100 Pa
用质量为500 g、体积为600 cm3的不吸水物块模仿潜艇制作了图乙的简化模型(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg).求：
5. (2025武汉模拟)如图所示，我国自主设计并建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”，搭乘半潜船“新光华”号从山东青岛启运，经过超1 300海里的远航运抵作业海域.“新光华”号是全球第二大半潜船，全船有118个压载水舱.“海葵一号”漂浮在大海上工作，是集原油生产、存储、外输等功能于一体的海洋装备，总质量近3.7×107 kg，最大储油量达6万吨，每天能处理约
5 600吨原油，设计寿命长达30年，可连续在海上运行15年不回坞，标志着我国深水油气装备自主设计建造关键技术取得重大突破.(g取10 N/kg，ρ海水＝1×
103 kg/m3)
三阶 思维拓展
第5题图
(1)运输“海葵一号”时，其他船只不能与“新光华”号近距离并排航
行，是因为两船内侧水流速度大，压强 (填“大”或“小”)，易造
成碰撞事故.
(2)“新光华”号长达255 m，宽68 m，最大下潜吃水深度可达30.5 m，求
“新光华”号下潜到最大深度时，船底受到海水的压强.
解：(2)船底受到海水的压强p＝ρ海水gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×30.5 m
＝3.05×105 Pa
小　
(3)“海葵一号”满载时排开海水的质量是1.0×108 kg，求“海葵一号”
满载时受到海水的浮力.
解：(3)已知“海葵一号”满载时排开海水的质量
m排＝1.0×108 kg
根据阿基米德原理可知
F浮＝G排＝m排g＝1.0×108 kg×10 N/kg＝1×109 N
(4)“海葵一号”本身没有动力，不能在海上自航，为缩短航期，降低运
输风险，需要将它像货物一样装到半潜船“新光华”号上，通过大船背
小船的方式，运输至珠江口盆地，进行回接安装.装载前，“新光华”号
漂浮在海面上，通过抛锚“站稳脚跟”，如图甲所示；装载时，先向压
载水舱充水，船身变重下潜，某时刻“新光华”号的吃水深度增大为h，
如图乙所示；继续向压载水舱充水，“新光华”号下潜至设计深度，甲
板到达水面以下，如图丙所示；
拖轮将“海葵一号”拖至“新光华”号的甲板上并固定好，然后“新光
华”号将压载水舱里的水排出一部分，船身变轻上浮，将“海葵一号”
背起，完成装船作业，此时“新光华”号的吃水深度也为h，如图丁所示.
求乙、丁两图中压载水舱内水的体积变化量ΔV是多少m3？
解：(4)乙、丁两图中船的吃水深度相同，浮力相等.根据平衡条件，乙图
总重力＝船自重＋压载水重力＝丁图总重力＝船自重＋“海葵一号”重
力＋压载水重力.故压载水重力变化量等于“海葵一号”重力，压载水舱
内水的体积变化量ΔV＝＝＝3.7×104 m3
6. 兴趣小组用厚壁容器(内有空腔)、轻软管制成潜水艇模型，开始下
水试验：
第6题图
如图①，先把模型内空腔充满水，沉入水底；
如图②，通过进气管打气，排出空腔内一半的水，
模型上升至悬浮状态；
如图③，再继续打气，排出空腔内所有存水，模型上升
至水面漂浮，露出水面的体积为整个模型总体积的.
若不计进气管和排水孔的体积，整个模型的总体积为3×10－3 m3；全过程
忽略空气的体积随压强的变化，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.求：
(1)模型的总重力.
解：(1)由F浮＝ρ水gV排可得，题图③中模型漂浮时，排开液体的体积为总
体积的1－＝，受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg××3×10－3 m3＝20 N
模型漂浮在水面上，故模型受到的总重力G＝F浮＝20 N
(2)模型内部空腔的容积.
解：(2)当模型悬浮时，V排＝V物，根据阿基米德原理知，受到的浮力
F悬浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10－3 m3＝30 N
则模型悬浮时空腔内水的重力
G水＝F悬浮－F浮＝30 N－20 N＝10 N
空腔内水的质量m水＝＝＝1 kg
空腔内水的体积
V水＝＝＝1.0×10－3 m3
所以空腔的体积
V＝2V水＝2×1.0×10－3 m3＝2.0×10－3 m3
(3)模型沉在水底时，受到底面的支持力.
解：(3)当模型充满水时，空腔内水的重力
G水总＝m水g＝ρ水Vg＝1.0×103 kg/m3×2.0×10－3 m3×10 N/kg＝20 N
当模型充满水时，模型的总重力G总＝G水总＋G＝20 N＋20 N＝40 N
模型沉底时受到的浮力F沉＝F悬浮＝30 N
模型沉底时对容器底面的压力和受到底面的支持力是一
对相互作用力，则支持力
N＝G总－F沉＝40 N－30 N＝10 N
Thanks!
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