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文档简介
2025中考物理真题浮力及其应用专题复习分类练习题
创新练
【跨学科实践】
(2025•四川德阳)如图甲所示,“国之重器”起重船起吊重物时,需通过抽水机将一侧水
舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示,小兰设计了一种采用力传感器感
知抽水量的长方体水舱模型,水舱中装有V=O.OI4n?的水,其底面积S=0.040?。A是固定
在顶端的力传感器,能够显示A对B的压力或拉力的大小:B是质量和体积均可忽略的细直
硬杆,不考虑B的形变,B的上端与力传感器A连接,下端与物体C连接;物体C是质量
m=0.5kg、底面积1=0.0lm2的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中,力传感器示数尸的
大小随抽出水的体积V变化的图像如图闪所示。当物体C的下端刚好露出水面,此时已抽出
水的体积%j=0.01m,已知夕水=I.Oxl()3kg/mL求:
(1)物体C的重力;
(2)物体C完全没没时排井水的体积;
(3)当力传感器示数为2N时,水对水舱模型底部的压强.
【中考新考法】
(2025•四川泸州)实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践一一
自制密度计。
(1)他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cn?的吸管并密封,制作了第一代密度计。使
用铁钉的目的是使吸管重心降低、在液体中竖直—。测试时将其放入密度为LOg/cnf的
清水中,测得它的吃水深度为10.5cm;取出再放入盐水中,测得它的吃水深度为10.0cm,
则盐水的密度为—g/cn?.发现两次吃水深度相差很小,同学们猜想可能是吸管横截面积
太小的缘故;
II-吸管
«—铁钉
第一代密度计
(2)于是,他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。测试时发现它在清
水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎一样,老师提出:根据密度计在两种液体
中受到液体对它的力相等,可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的
比值关系是答=—(用。水、外表示);
第二代密度计
(3)同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题,结合前两次的制作经验,将设计思路和数据
输入某A1软件,设计了如图所示的第三代密度计、若第三代密度计在清水中的吃水深度仍
为10.5cm,则它在上述盐水中吃水深度为cm。若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm,
则这种液体的密度为一g/cm3o(以上结果保留两位小数)
【结合生活实际】
(2025•山东烟台)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的
深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓
慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是()
【新科技新情境】
(2025•四川遂宁)2024年12月,我国自主研制建造的076型两栖攻击舰首舰一一“中国
人民解放军海军四川舰”正式下水,该舰满载排水量(排开水的质量)4万余吨。若以满载
排水量4万吨来计算,该舰满载时所受浮力大小为No不考虑燃料质量变化,该舰由
海水密度较小的近海驶向每水密度较大的远海区域时,排开海水的体积将(选填”变
大”、“变小”或“不变(g取10N/kg)
分类练
考点1浮力
1.(2025•四川成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金
属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是()
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
2.(2025•江西)亲爱的同学,请你运用所学的物理知设解答下列问题。
(2)如图所示,重力为1.5N的物体静止在水中。弹簧测力计的示数为N,物体
所受浮力的大小为N;
3.(2025•福建)在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
A.水对物块底部的压强为2000Pa
B.弹簧的原长为51n
C.此时弹簧对物块的压力为20N
D.物块的密度为3X10*k〃ni3
6.(2025•江苏苏州)用柱形水槽、柱形塑料杯(含配重)、质量已知的祛码和水,可制作
测量物体质量的装置,使用时,在竖直.漂浮的塑料杯中放入待测物体,杯子仍竖直漂浮,根
据制作好的标尺便可读出待测物体的质量,制作标尺时,通过在杯中放入成码进行质量标注
(杯子竖直漂浮),如图所示,标注的方式有三种:
塑料杯
①在水槽外壁,用水面高度用的变化标注;
②在塑料杯内壁,用杯子浸入水中的深度a2的变化标注:
③在水槽外壁,用杯底所装指针离槽底的高度小的变化标注;
若水槽和塑料杯的底面积分别为225cm2和85cm2,三种标尺上相同距离的刻线间对■应的物
体质量变化分别为加阳、A,叫和△吗,则()
A.△,/>△,%>△切3B.4",>
>>
C.△叫>I).4%加“I>2Tli
7.(2025•重庆)小渝同学将重1N、底面积200cm2的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台
上,如图所示,内装17cm深的水,则溢水杯对升降台的压强为Pa;溢水口到杯
底的距离20cm,将底面积lOOcnf、高10cm的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为
20No升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水3.5N,静置一段时间后,水面下降0.5cm并保
持不变,冉将升降台降低2cm(全过程A无水析出)。此时力传感器的不数为No
(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)
采用“模块化”设计理念,攻克多项也:界级技术难题,
以“小吨位”实现“多功能”。该潜艇排水量426003在执行某次科考任务时,求该潜艇受
到的浮力产浮。
9.(2025•河北)小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力G为64N,小明将
鱼缸和假山石清洗干净,放到水平桌面上,鱼缸与桌面接触面积S为0.16mL向鱼缸中注
入万为0.2m深的水,然后将假山右(小吸水)浸没在水中,如图所不。已知假山石的体积匕
为3.0x10-3]/,水的密度P水=1.0xl0'kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)空鱼缸对水平耒面的压强;
(2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强;
(3)浸没在水中的假山石受到的浮力。
10.(2025•四川眉山)“雪龙”号是我国最大的极地考察船,排水量约2.1四川t,吃水深度
可达9m,动力系统中,主机功率13200kW°g取ION/kg,=1.03xltfkg/m\求:
(1)“雪龙”号满载时受到的浮力;
(2)水面卜5m深处船壁受到海水的压强;
(3)如图所示,执行科考任务的“雪龙”号在海面破冰前行,假如船以36km/h的速度做匀
速直线运动,主机能提供多大的动力。
11.(2025•四川自贡)小张有一底面积S=50cm2、高〃=8cm的长方体物块,将物块悬
挂在弹簧测力计下端,测刀计读取如图甲。取来一底面积为邑TOOcnd的薄壁圆柱形容器,
盛入足量水静置于水平桌面上,将物块放入水中,物块静止时漂浮在水面上,如图乙。再将
一小铁块放在物块上表面,静止时,物块上表面刚好与液面相平,如图丙。以上过程中没有
水溢出且物块不吸水,8取10N/kg,2水=1.0xl0'kg/m\求:
(1)漂浮状态的物块露出水面的高度心
(2)小铁块放在物块上表面前后,水对容器底部压强的增加量加。
12.(2025•安徽)某兴趣小组要测量一实心圆柱体(不吸水且不溶于水)的密度,进行了
如下操作:用一根不可伸长的细线将圆柱体竖直悬挂在铁架台上并保持静止,将一盛有水的
柱形容器放在水平升降台上,容器和升降台整体安放在圆柱体的正下方,使容器内的水面与
圆柱体下表面恰好不接触,测得容器内水的深度为4=l%m,如图所示;缓慢调节升降台
使细线恰好伸直且无拉力,测得容器上升的高度为八二8cm,整个过程没有水溢出,圆柱体
始终处于•竖直状态。已知圆柱体的高为〃=20cm,圆柱体与容器的底面积之比为不邑二1:3,
^=1.0xl03kg/m\g取10N/kg,不计容器壁厚度。求:
H
4
升降台
(1)调节升降台前水对容器底部的压强P;
(2)调节升降台后圆柱体浸入水中的深度〃;
(3)圆柱体的密度夕。
13.(2025•四川凉山)如图中所示,在上、下截面均为圆形的锥形瓶内,装有一定量的水。
已知锥形瓶上部分是横截面积为16cm2的圆筒•,且粗细均匀,底面积为lOOcn?。现将质量为
32g,边长为2cm的正方体合金块放入锥形瓶内,水未溢出,如图乙。求:
nA星
甲乙
(1)合金块的重力大小:
(2)合金块放入锥形瓶内稳定后所受浮力大小;
(3)如图乙,稳定后,合金块对锥形瓶底的压强;
(4)合金块放入锥形瓶前后,水对锥形瓶底的压力变化量。
14.(2025•四川泸州)科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器A
上端固定在水平杆上,下端通过竖直轻杆与正方体E相连,水平升降台上放有溢水杯C和力
传感器B,小桶D放在力传感器B上,溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台
匀速上升,当,=0时,正方体E刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶D中,力传感
器B的示数6随时间/变化的关系如图乙所示。已知g=10N/kg,AK=1.0xltfkg/m\
口水平杆
力传
A
感器
—轻杆
r
CD
三三三力传感器B
丁水平升降台
甲乙
(1)当力传感器B的示数尸B=5N时,求正方体E受到的浮力;
(2)求升降台匀速上升的速度;
(3)当l=10s时,力传感器A的示数E\=2N,求正方体E的密度。
考点3物体的浮沉条件及应用
15.(2025•四川达州)小红在阳台种了儿株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没
在盛有水和盐水的容器中驿止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确
的是()
A.番茄密度比水大
B.番茄在水中受到的浮力较大
C.番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力
I).将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将增大
16.(2025•四川凉山)《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制
盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成
四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时.,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的
等级越高(一等海水密度最人等级最高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮
子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是()
\上竹管
②⑼
I―T-待测海水
A.竹管内待测的海水为一等海水
B.①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C.①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D.若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变
17.(2025•甘肃武威、嘉峪关、临夏)小栋了解到伽利略温度计的测温原理后,想自己动
手设计一个粗略测温的装置,他的设计思路如下:在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温
度升高而减小的特殊液体,液体中有5个体枳相等、密度不同且标有温度示数的小球,小球
不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计,当有小球悬浮时,悬浮小球上标有的温度值就是当前
环境的温度。如图所示,是这个测温装置的示意图。其中小球3上所标温度值为25C,相
邻标号的小球上所标的温度值间隔为2C,则下列说法正确的是()
A.27℃时,小球2处于漂浮状态
B.小球2在27℃时所受的浮力小于25℃时所受的浮力
C.若有3个小球漂浮,2个小球沉底,则环境温度在23c至25℃之间
D.若要增大该装置能测得的最高温度,可增加•个与小球5体积相等但质量更大的小球
18.(2025•四川眉山)水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个
相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示.若两容器底部所受液体压强相等,
则下列判断正确的是()
甲乙
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
19.(2025•四川泸州)(多选)在探究液体压强与容器形状关系的过程中,同学们建立了
以下模型。甲、乙、丙三个容器的底面积相同而形状不同,容器中分别装有孙<心<。丙且
深度相同的三种液体,将完全相同的密闭小瓶按如图方式放入液体中,均能漂浮。则放入小
瓶后,下列判断正确的是()
A.各容器内液面上升高度却>屹>加
B.各容器内液面上升高度描〈屹<瓯
C.各容器底部受液体压力变化量△%>△杆
D.各容器底部受液体压力变化量
20.(2025•四川凉山)2025年5月10日,代号“鲤龙”的水陆两栖匕机AG600,批产首架
机总装下线。这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。“鳏龙”飞行时机翼
上方受到空气的压力下方受到空气的压力(选填“大于”“小于”或“等于")。如图
甲所示,匀速飞行的“维龙”在投水灭火时,其动能会(选填“变大”“变小”或“不
变”)鲸龙”执行海上救援任务时,可一次性救援50名遇险人员。在海上救援时,“鳗龙”
静止在水面,如图乙所示,若此时遇险人员被救上“鳏龙”,它受到的浮力(选填“变
大”“变小”或“不变”)。
甲乙
1.(2025•江苏扬州)小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同,决定探究影响冰块熔化快
慢的因素。
(1)相同的()℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量_
(选填“多”或“少”
(2)若将两个相同的0C的冰块分别放入水和浓盐水中,所受浮力分别为广水、金水,与液体
接触面积分别为S水、S款水,则F水F盐水,S水S款水;
(3)为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,下列两个方案,应选用方案;
方案一:如图甲、乙,取两个相同的0C的冰块,一块直接放入水中,另一块竖切成4小块
放入相同的水中,记录冰块完全熔化的时间分别为小t2i
方案二:如图丙、丁,在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中,分别放入相同的0℃的冰
块,盖上杯盖使冰块保持浸没,记录冰块完全熔化的时间分别为小公
水浓盐水
z/zzz//////////////////
丙丁
(4)①采用方案一进行实验,发现,2<唱得出的结论是
②采用方案二进行实验,发现,3工明得出的结论是。
(5)在用方案二进行实验前,小明根据“向枳雪的公路上撒盐,盐能尽快地融雪”,预测冰块
在浓盐水中熔化得更快。他的推理是否正确?,请说明理由:,
2.(2025•福建)“七星漂”钓法是我国传统钓鱼方法之一,钓组由浮子、钓线、坠子、鱼
钩和鱼饵组成,如图。请用物理知识回答:
(1)浮子常用轻质鹅毛羽轴或泡沫制作的原因;
(2)钓组入水后,坠子将鱼饵快速拉向水底。为了减小水的阻力,坠子体积宜小。若有铝和
铅两种材料,在其他条件相同时,选择哪种材料制作坠子更合适?分析选择的理由。
(月错=2.7g/cm',。铅=11.3g/cm')
23.(2025•江苏连云港)王莲拥有水生植物中最大的叶片,莲叶边缘卜.卷,在叶脉通气组
织支撑下,莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时,植物园向游客开设“莲叶载人”的体
验活动。为保证安全,莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面
积为1.5n质量为3kg的便质泡沫板放在底面积为2m2的莲叶中央,该莲叶卷边高度为16cm,
游客站立在硬质泡沫板上,体验“一叶当舟”的乐趣,如图所示,某游客质最为60kg,双
33
脚站立时与地面的接触面积为4X1072。求:(g取10N/kg,P4=1.0X10kg/m)
(1)游客双脚站立在地面时对地面的压强。
(2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的压强。
(3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大质量。
24.(2025•四川乐山)如图所示,某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水
的圆柱形水槽制作了个浮力秤,用于测量质量。空型码瓶质量为120g,塑料瓶底面积为
20cm2,水槽底面积为120cm,瓶身能够浸入水中的最大长度为18cm,使用过程中水不溢
出,塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为l.OxlOlg/m',g取lOWkg,不考
虑塑料瓶侧壁的厚度。求:
一塑料瓶
(1)空载时塑料瓶受到的浮力;
(2)浮力秤的最大称量值;
(3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
25.(2025•四川达州)在物理实践活动中,“奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开匚、下
端封闭的轻质塑料管制成一只密度计,管长10cm,配重质量5g。用相关食材调制出一种饮
料,将该密度计分别放入水和饮料中,静止时如甲图和乙图(夕水T.OxlO'kg/mlg取
10N/kg)o请计算:
(1)密度计在水中所受浮力大小;
(2)饮料密度;
(3)小组成员突发奇想:将适量饮料倒入甲图密度计内,静止时如丙图。将丙图密度计中饮
料全部倒出,用体枳、质量均不计的细线将配重悬挂在圈料管底部,放入饮料中,静止时如
丁图(配重未接触容器底),此时型料管底部受到的液体压强是多少?
26.(2025•四川广安)某同学看了我国航空母舰发展简介后对力学产生了浓厚的兴趣。他
用底面积为200cm2的长方体容器(厚度不计)装一定量的水,将一个重为4N,边长为10cm
的正方体A放入容器中处于漂浮状态。如图所示,此时水的深度为18cm。
(=l.Oxltfkg/m3,g取10N/kg)求:
(1)容器底部受到水的压强;
(2)A漂浮时浸入水中的深度;
(3)若将与A形状体积完全相同的物体B平放在A的正上方,A、B一起向下运动,当静止时
一起处F悬浮状态。求A、B一起开始运动到B刚好浸没时,B的重力做的功。(容器足够高,
水不溢出,A、B不吸水)
27.(2025•山东烟台)为了方便快捷地从河中取水,小明利用身边的物品设计了一款“打
水神器”(图甲),其中无盖塑料瓶的质量为UOg,容积为2.5L,瓶底有一圆孔,绳子穿过
圆孔和瓶口,绳子上系一细棒A,A的长度大于圆孔的直径,绳子下端拴着一个直径略大于
瓶口的小球B,小球体积为50cm3,密度为7.8x1()3kg/°打水时,人握住绳子上端,将
“打水神器”抛入河水中,水逐渐进入瓶子(图乙)。水满后,将装置提起(图丙),然后将
塑料瓶口插入岸上的水桶中,松开绳子,水就自动地流进水桶(图丁)。忽略细棒与绳子的
33
质量和体积,g取和N/kg,pzk=1.0xl0kg/me求:
(D小球B的重力;
(2)图乙中,假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的,且绳子与圆孔、瓶口边缘均不
接触,当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时,瓶子底部受到细棒的压力;
(3)图丙中,“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。
28.(2025•四川南充)某科技小组设计了如图甲所示的异型鱼缸自动加水模型,由两个不
同横截面积的圆柱形容器、一根带有力传感器的轻质硬细杆和一个不吸水的物体组成,细杆
将物体与容器底部连接。当力传感器受压力最大时开始加水,当受拉力恰好达到最大时停止
加水。已知容器下部分的横截面积S为500cm2,高力,为14cm,上部分横截面积期为300cm2,
杆的高度正为6cm,物体的横截面积S3为100cm2,高九为12cm。力传感器的示数随容器
中水深力的关系如图乙所示。(。#LOXlOlg/W,g取10N/kg,不考虑容器壁的厚度和物
体体积变化,传感器不与水接触)求:
(D物体的重力;
(2)当传感器示数为零时,容器中水的深度;
(3)当刚好停止加水时,传感器的示数;
⑷当传感器示数为2N时,容器中水的质量。
9.(2025•四川遂宁)小聪为学校的鱼池设计自动补水装置,实现鱼池中水位处在1.4m到
1.6m之间,适宜鱼儿生长。他设计的装置如图甲,L为一根上端固定的轻质弹簧(可视为导
线),弹簧拉力大小与伸长量效的关系如图乙。塑料圆柱形密闭浮筒A的底面积3x10-72,
高0.2m,质量0.3kg。电源电压恒为6V,4=10Q,&为一根足够长的电阻丝,其阻值与
接入电路中的长度成正比,滑片P可随浮筒A竖直上下移动。电压传感器(对电路无影响,
未画出)监测与两端的电压,当用两端电压达到4V,传感器控制注水阀门打开;当用两端
电压低于2V时,传感器控制注水阀门关闭。通过调试:当水位降到最低1.4m时,浮筒A
底部刚好接触水面,滑片P位于&的某一位置,注水阀匚打开:当水位上升到最高1.6m时,
注水阀门关闭。(0水T.OxUkg/n?,g取10N/kg)求:
甲
(D浮筒力的重力;
(2)水位最低1.4m时&的阻值;
(3)到达最高水位1.6m时,浮筒A底部受到水的压强,以及&接入电路中的总长度;
(4)小聪还想在电路中串联一个电流表,将其改装为一个水位计,请帮他找出水位高度在
1.4m到1.6m时,电路中电流/(单位:A)与水位高度〃(单位:m)的函数关系式。
30.(2025•四川成都)假期,小美一家开启深海科技探究之旅。请根据她在学习中获得的
信息完成相关计算。分析过程忽略液体扰动等次要因素,。怵=0<=LOxlO3kg/m3,
g=ION/kg。
(1)2024年12月,我国首艘覆盖全球深远海探测并具备冰区载人深潜的科考船一一“探索
三号”在南沙启航,如图。若科考船搭载货物和船员的怠质量为9xl()6kg,船排开海水体积
为1x10、一,求船的质量,
(2)“探索三号”科考船把搭载的“深海勇士”号潜水器从空中开始竖直下放,如图。将潜
水器外形视为底面积为27m」的长方体,图甲是吊绳受到拉力大小与时间的关系图像,图乙
是潜水器下降速度与时间的关系图像。潜水器保持不晃动,动力装置未启动。从吊绳拉力为
gSSMlCN开始,到潜水器刚好浸没为止,求潜水器底部受到海水压强的变化量。
v/(m/s)
甲乙
(3)潜水器在某海底区域进行打捞作业。打捞前,潜水器静止时与海底接触面积为S。,对海
底压强为孙。若打捞的物品总质量为犯,密度为8,物品装入绳网悬挂于潜水器外壁,绳
网的质量和体积忽略不计。现需抛掉挂在潜水器外壁密度为生的压载物,使潜水器实现无
动力悬浮,求抛掉的压载物总质量〃?2。(用S。、为、㈣、Pi、夕水、02、8表示)
31.(2025•江苏连云港)加湿器可以增加室内空气湿度,如图甲是某蒸发型加湿器。它是
采用蒸发原理加湿的,其内部结构如图乙所示。加湿器上部有一个小型风扇,还有电源、时
间、风速、湿度设定等按键。加湿器下部有三部分装置,分别是加湿滤网、滤网架(含浮筒)
和水箱。加湿滤网安装在滤网架上,加湿滤网呈蜂窝状,放入水箱后,水会布满整个滤网。
当感知水箱中的水量不足时,蒸发型加湿器风扇停止转动。起控制作用的是利用浮力原理设
计的自动开关,如图丙所示。浮筒是一个轻质塑料件,质量是50g,由两部分组成,下半部
分是底面积为20cm2、高度为5cm的圆柱体,上半部分是底面积为5cnf、高度为15cm的圆
柱体。水箱底部到触点开关的高度是21cm(忽略触点开关上下触点间的距离)。当水量充
足时浮筒接通触点开关,风扇通电转动,液体表面空气流速增大,蒸发加快;当水量不足时,
浮筒下降,触点开关断开,风扇断电停止转动。(g取10N/kg,夕水=1.0xl()3kg/m3)
(1)蒸发型加湿器的加湿滤网是通过的方式加快水的蒸发的;
(2)该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为;
(3)当触点开关刚断开时,浮筒排开水的体积是cm',水箱中水的深度是
cm,浮筒的浮沉状态是o
32.(2025・云南)2024年11月17日,我国建造的全球最先进的大洋钻探船“梦想”号正
式入列,如图甲所示。它具备11000米超深水钻探能力,有望实现“打穿地壳,进入地球深
部”的科学梦想。钻探船上高耸的井架控制钻杆作业,使钻头深入海底钻取岩心。
(1)“梦想”号钻探船上建有高耸的井架,出海执行任务时,要从大桥下通过。只要(选
填“空载”或“满载”)时能通过大桥,就能始终确保安仝通行。
(2)求在水深5000m处海水对钻头的压强。(。海水取LOxlO'kg/n?)
⑶科创小组估测井架质量为SxWkg,井架与甲板接触面积为400nl2,求井架对甲板的压
强。
(4)为了研究“梦想”号钻探船从桥卜.安全通行的高度问题,科创小组用两块相同的等腰梯
形板材和三块长边均为/=4m的矩形板材,制作了如图乙所示的“启航”号实验船,板材不
吸水且厚度不计。船底短边d=lm,船身高度/z=lm,8=45。,船头竖立有旗杆。将船放
入平静的湖水中进行实验,当装载,〃=1800kg货物时,吃水深度为九=0.4m。若桥离水面
的高度”=3m,要实验船始终能安全通过此桥,求旗杆的最大高度。(货物高度始终低于旗
,
杆顶部,AK=1.0xiakg/ni)
答案解析
创新练
【跨学科实践】
(2025•四川德阳)如图甲所示,“国之重器”起重船起吊重物时,需通过抽水机将一侧水
舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示,小兰设计了一种采用力传感器感
知抽水量的长方体水舱模型,水舱中装有V=0.014m3的水,其底面积S=O.()4m2。A是固定
在顶端的力传感器,能够显示A对B的压力或拉力的大小;B是质量和体积均可忽略的细直
硬杆,不考虑B的形变,B的上端与力传感器A连接,下端与物体C连接;物体C是质量
w=O.5kg、底面积Sc=O.()lm2的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中,力传感器示数尸的
大小随抽出水的体积V变化的图像如图丙所示。当物体C的下端刚好露出水面,此时已抽出
水的体积%=0.01m3。已知夕水=1.Oxl()3kg/m\求;
(1)物体C的重力;
(2)物体C完全浸没时排开水的体积;
(3)当力传感器示数为2N时,水对水舱模型底部的压强
【答案】(1)5N⑵2x10-3n?(3)L7xl()3Pa或1.3xIO,Pa
【解析】(1)物体C的重力G=/相=0.5kgxl0N/kg=5N
(2)当物体C完全浸没时,由图可知杆对物体C的压力为尸=15N
对C受力分析,C受到重力、浮力和压力,则格=G+F=5N+I5N=2ON
则物体C完全浸没时排开水的体积匕广太=小丑黑幻ON/kg=2XC
(3)当物体C的下端刚好露出水面时,水舱模型内剩余水的体积
333
V:1=V-V;1I|=0.014m-0.01m=().(XMm
C的下端距离水舱模型底部的距离%=%=器=o.lm
当力传感器示数为2N时
①若杆对物体C的压力为4=2N
对C受力分析,C受到重力、浮力和压力,则。|=G+£=5N+2N=7N
物体c排开水的体积%=焉=如叫;,ON/kg=7x
物体C浸在水中的深度%=3=7Tly=0.07m
-
Sc0.01m
此时水的深度为"i=4+%=0.07m+0.1m=0.17m
则水对水舱模型底部的压强月=P水g乩=lxlOAkg/m3x10N/kgx0.17m=1.7xl0APa
②若杆对物体C的拉力为鸟=2N
对C受力分析,C受到重力、浮力和拉力,则居?2+6=G
解得/2=G-5=5N—27=3N
物体C排开水的体积/2=—=”sz==3x104n?
夕水g1.0x10kg/mxION/kg
物体C浸在水中的深度"=上=嘴¥=0.03m
Sc0.0Ini'
此时水的深度为%=4+%=()O3m+().hn=().13m
353
则水对水舱模型底部的压强P2=。水g/=lxlOkg/mxlON/kgxO.13m=1.3xl0Pa
所以当力传感器示数为2N时,水对水舱模型底部的压强为1.7xl()3pa或1.3xi()3pa。
【中考新考法】
(2025•四川泸州)实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践一一
自制密度计。
(D他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2crn2的吸管并密封,制作了第一代密度计。使
用铁钉的目的是使吸管重心降低、在液体中竖直—o测试时将其放入密度为l.Og/c/的
清水中,测得它的吃水深度为10.5cm;取出再放入盐水中,测得它的吃水深度为10.0cm,
则盐水的密度为—g/cm1o发现两次吃水深度相差很小,同学们猜想可能是吸管横截面积
太小的缘故;
「管
II—铁钉
第一代密度计
(2)于是,他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。测试时发现它在清
水和上述盐水中的吃水深度差与笫一代密度计几乎一样。老师提出:根据密度计在两种液体
中受到液体对它的—力相等,可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的
比值关系是答=—(用夕水、。盐表示);
力一柱形瓶
图—细沙
第二代密度计
(3)同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题,结合前两次的制作经验,将设计思路和数据
输入某AI软件,设计了如图所示的第三代密度计。若第三代密度计在清水中的吃水深度仍
为10.5cm,则它在上述盐水中吃水深度为cm。若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm,
则这种液体的密度为—g/cm3o(以上结果保留两位小数)
S=O.2cm2
/
/?木=10.5cm
T/?.=5.0cm
曲川山L
TSi=4.0cm2
第三代密度计
【答案】(1)漂浮1.05(2)浮—(3)9.760.78
P水
【解析】Q)口]密度计的原理是始终漂浮在不同液体中,因此用铁钉插入粗细均匀、横截
面积为0.2cm2的吸管并密封,目的是自制密度计会竖直的漂浮在液面上。
[2]密度计始终漂浮,受到的浮力均等于自身重力,由于重力不变,则浮力不变,设密度计
的底面积为S,可得P水g5力水=01fc水姬/?靛水
解得盐水的密度为。献水=笔落=与也=l.Ox1O3依/m3x=105xIO”依/n?
gS%k水勺水10.0。%
(2)[1][2]密度计始终漂浮,则浮力与重力相等,同一密度计在不同的液体中受到的浮力
相等,设密度计的底面积为S,则夕水gS〃水=0送5%
限二P需
解得
(3)[1]由于密度计在水和盐水中受到的浮力相等,即心水=心浮
可得p水gr禽+s?(限-%)]=0盐水g%
2
_i夕水g[s禽+S2(人水一九)]1g/x(4cnrx0.5。"+0.2cmx5.5c〃?)623
匕+==;=cm
夕盐水gI05g/cw21
62cm3—623…
R»/EH…L、田—7画一an-2c〃i
上方细管进入液体中的深度为鼠=2J_______二=2____________416cm
如管S20.2"/
则它在上述盐水中吃水深度为瓯水=4+砥管=5.0。〃+4.76的=9.76的
[2]若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm,根据浮力相等可得&冰=玛赠
。水g[s禽+S?(以-4)]=[s禽+S2(15.0cm-/)]
初舛""[S湘+S?(廉-32c/+1.1加n.Q.;
解得以二g加两6(心〃二忖=,g/mX2c-=°-78g/皿
【结合生活实际】
(2025•山东烟台)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的
深度越来越大,当水量增和到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓
慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是()
c.D.
0t0t
【答案】D
【解析】最初没有向碗中加水时,碗漂浮,受到的浮力等于自身重力;向漂浮在水面上的碗
中加水,假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,在碗未浸没到水中时,仍处于漂浮状态,碗
受到的浮力为碗的重力和腕中的水的重力之和,浮力也是匀速增加的,其图像为一条斜直线;
当碗浸没到水中,碗沉底,排开水的体积变小,为碗自身的体积,此时碗受到的浮力小于碗
自身的重力(小于b0时琬受到的浮力),因排开水的体积不再变化,由印?=2液g/可知碗
受到的浮力也不变,为一条平行于时间轴的线段,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选及
【新科技新情境】
(2025•四川遂宁)2024年12月,我国自主研制建造的076型两栖攻击舰首舰一一“中国
人民解放军海军四川舰”正式下水,该舰满载排水量(排开水的质量)4万余吨。若以满载
排水量4万吨来计算,该舰满载时所受浮力大小为No不考虑燃料质量变化,该舰由
海水密度较小的近海驶向每水密度较大的远海区域时,排开海水的体积将(选填“变
大”、“变小”或“不变大取10N/kg)
【答案】4x108变小
【解析】[1]根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体所受重力,满载排水量
4万吨,即加=4万吨=4xl()7&g
则该舰满载时所受浮力浮力1g=4xlO〃gxlON/必=4xl(fN
[2]舰船始终处于漂浮状态,浮力等于自身总重力,当海水密度增大,由%=夕液且%可知,
浮力不变,%减小,所以排开海水体积变小。
分类练
考点1浮力
1.(2025•四川成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金
属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是()
曲亶]水0⑷水
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
【答案】D
【解析】由题意可知,选用体积相同的实心金属块甲和乙,浸没在水中,则金属块排开水的
体积相同,由阿基米德原理可知,排开液体的重力相同;液体的密度相同;由图可知,金属
块在水中的深度相同,金属块的密度不同,由控制变量法可知,他探究的问题是浮力大小与
物体密度的关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2025•江西)亲爱的同学,请你运用所学的物理知职解答下列问题。
(2)如图所示,重力为1.5N的物体静止在水中。弹簧测力计的示数为N,物体
所受浮力的大小为N;
【答案】(2)10.5
【解析】(2)由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是1N,物
体所受浮力的大小为F行小片15N-1N=O.5N
3.(2025•福建)在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
【答案】
【解析】潜水艇模型悬浮在水中,受到浮力和重力的作月,浮力的方向竖直向上,重力的方
向竖直向下,浮力与重力大小相等
4.(2025•云南)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所小。
◎
一
二
三
二
二
一
-Q一
n
-
-
-
-
-
-t.■t
(Da中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力
逐渐,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表
明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和;
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重N,c、d中物块所受浮力均为N.由此
可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度关;
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有
关,排开液体的体积越大,所受浮力o分析b、三次实验可知,排开液体的体
积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关;
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由
是O
【答案】(1)变大排开液体的体积(2)3.81.4无(3)越大e、f
(4)见解析
【解析】(1)[l]a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通
过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大,说明浮力与深度有关。
[2]铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,通过称重法计算可知,浮力不变,
说明浮力与深度无关。
(2)[1]由图b可知,弹簧测力计的分度值是().1N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重
力是3.8No
[2]c、d中物块所受拉力都是2.4N,物块所受浮力均为尸丸=尸浮尸小£.=3.8N-2.4N=L4N
[3]c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力
大小与浸在液体中的深度无关。
(3)[l]b.d、e三次实验,e图中物体排开液体的体积最大,弹簧测力计的示数最小,由
称重法可知浮力最K,可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,
排开液体的体积越大,所受浮力越大。
[2]探究浮力和液体的密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,选择b、e、
f三次实验,e、f图中弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到排开液体
的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积
也不同,不能探究浮力和深度的关系。
考点2阿基米德原理
5.(2025•四川南充)如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,卜.端连接正方体物块,物块上表
面恰与水面相平,物块的边长为10cm,水深为20cm,弹簧的上端与容器底部之间的高度为
35cm,弹簧的弹力大小尸与长度£的关系如图乙所示。下列选项正确的是(。行1.()X103kg/m3,
g取10N/kg,弹簧未超过弹性限度)()
A.水对物块底部的压强为2000Pa
B.弹簧的原长为5m
C.此时弹簧对物块的压力为20N
D.物块的密度为3X10:'k〃ni3
【答案】D
【解析】A.水对物块底部的压强为〃=/^M=lxlO'kg/m310N/kgx0.1m=1000Pa
故A不符合题意;
B.由图乙可知,弹簧的弹力大小〃为ON时,弹簧的长度为5x10,则弹簧的原长为SxIO-m,
故B不符合题意;
C.根据图乙利用数学知识解得弹簧的弹力大小少与长度£的函数解析式为”=2L-10N。
图中中弹簧长度为L=35cm-20cm=15cm=15x102m
弹簧长度大于弹簧原长,所以弹簧被拉伸,弹簧对物块的力是拉力,将弹簧长度代入解析式
川得弹簧的弹力厂=20N,则此时弹簧对物块的拉力为20N,故C不符合题意:
D.物块受到的浮力为水g%=lxl03kg/m3xl0N/kgx(0.1m)3=10N
根据力的平衡条件,物块重力为G=/+/=10N+20N=30N
G
则物块的密度为夕=巴=&=旦=______出______=3x10^0/0?
VgVION/kgx(0.1m)'
故D符合题意3
故选D。
6.(2025•江苏苏州)用柱形水槽、柱形塑料杯(含配重)、质量已知的跌码和水,可制作
测量物体质量的装置,使用时,在竖直漂浮的塑料杯中放入待测物体,杯子仍竖直漂浮,根
据制作好的标尺便可读出待测物体的质量,制作标尺时,通过在杯中放入跌码进行质量标注
(杯子竖直漂浮),如图所示,标注的方式有三种:
塑料杯
一■■■■।T.
①在水槽外壁,用水面高度九的变化标注;
②在塑料杯内壁,用杯子浸入水中的深度fh的变化标注:
③在水槽外壁,川杯底所装指针离槽底的高度小的变化标注;
若水槽和塑料杯的底面积分别为225cm2和85cm2,三种标尺上相同距离的刻线间对应的物
体质量变化分别为&勺、△吗和△吗,则()
A.△/%>>Z%B.A/72-,>A/M1=△/%
C.A/4>△叫>D.Z%>Aw1>4%
【答案】C
【解析】已知水槽底面积$=225cm?,塑料杯底面积邑=85cn?,将待测物放入塑料杯中时,
杯子仍然竖直漂浮,设标尺变化均为力时,对应的质量分别为△〃、△?和△叫,则有
Mg=pRgh、4&g=p水(5一$2)9、Z%g=P/igh
因为52<S]-S2Vsi
则有Am1>A7%>A7%
故C符合题意,ABD不符合题意。
故C正确。
7.(2025•重庆)小渝同学将重1N、底面枳200cm2的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台
上,如图所示,内装17cm深的水,则溢水杯对升降台的压强为Pa;溢水口到杯
底的距离20cm,将底面积lOOcn?、高10cm的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为
20No升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水3.5N,静置一段时间后,水面下降0.5cm并保
持不变,再将升降台降低2cm(全过程A无水析出)。此时力传感器的示数为N。
(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)
【解析】[1]溢水杯中水的重力
G水二6水水8匕弋=1x1"kg/rn'x1°N/kgx200x104cm?x17x10'm=34N
溢水杯对水平升降台的压力七=G^+G溢水杯=34N+1N=35N
根据P=!可得,溢水杯对升降台的压强为〃=4=…3咒2=175°Pa
[2]根据题意,A的重力为20N;体积为1000cm1溢水匚到杯底的距离是20cm,内装17cm
的水,则当A刚好浸没时,若A不吸水,会溢出水的体积为1000cmL(20cmT7cm)X
200cm2=400cm:,
而现在溢出水的重力为3.5N,体积为350cm3。说明A吸收了5001?的水,即50g的水。静置
一段时间后,水面下降0.5cm时,溢水杯中水的体积的减少量为
匕、二().5cmx(2(X)cm2-l(X)cin2)=5()cm'
根据题意可知,圆柱体吸收水的质量为
"与水=50g+g,M=5()g4-1.0xl03kg/m3x50x106m'=0.1kg
圆柱体吸收的水的重力为G吸水=心水g=0.1kgx10N/kg=1N
此时溢水杯B内剩余水的重力为G用水=G尢-G海水-G吸水=34N-3.5N-IN=29.5N
此时溢水杯B内剩余水的质量为小水二午=■^熊-2.95kg
此时温水杯B内剩余水的体积为4水一等,xio3温「2.95谷01]3_2950€"
根据题意,A刚好浸没时,此时A的上表面与B的溢水口相平,A的下表面与B的底部的距
离为/=20cm-10cm=l0cm
当再将升降台降低2cm时,即B的底部下降2cm,由于A的位置不变,所以,此时A的下表
面与B的底部的距离为/'=10cm+2cm=12cm
可得匕小SJ+⑸£%
32
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