浮力解答题精练-2026年中考科学二轮专题(含解析)

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浮力解答题精练-2026年中考科学二轮专题(浙教版)
1.全球首艘风帆助推的同类型成品油轮“布兰兹哈奇号”由中船集团上海外高桥造船建造,于6月16日交付运营后投入欧洲航线,为世界油运市场带来清洁高效的绿色新动能。(g取,设海水密度为)
(1)“布兰兹哈奇号”由长江驶入东海后,船体略_________(选填“上浮”“下沉”)一些;
(2)海面下深10 m处,船体所受海水的压强为多少?
(3)若某次该原油船运送了50万桶原油抵达码头卸货,一桶原油的体积为160 L,当所装载的原油全部卸完后,原油船排开海水的体积减少了多少立方米?(桶的质量忽略不计,该次运送的原油的密度为)
2.“潮刻”是古代一种滴水计时的工具。学习小组制作了一个漏刻,装置如图甲,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。(g取10N/kg)
(1)测滴水量:播水壶装满水后,计划用烧杯接取滴水。为了减小误差,测量滴水的质量应选择以下方案中的______(填序号)。测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟(15min)滴水的体积为______。
①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量
②先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再测烧杯质量
(2)分析测算:圆筒形受水壶内部底面积为600,浮箭总重为6N,长方体浮块的底面积为300、高3cm。受水壶内无水时,指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”。滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮力为______N,此时受水壶内的水面高度为______cm。
(3)标尺定标:图乙的标尺上每一格表示1cm,请你在标尺上对应位置标出“←3刻钟”。
(4)成品试测:经检测,漏刻每1刻钟的实际时间均超出15min,发现随着播水壶内水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶装置改进成如图丙所示,依据的物理知识是______
3.漏刻是我国古代的计时工具,如图1所示为多级漏刻。让漏壶中的水慢慢滴入箭壶,箭壶示意图如图2所示,随着箭壶内的水逐渐增多,木块与箭杆组成的箭舟也慢慢上浮,古人从盖孔处看箭杆上的标记,就能知道具体的时刻。
(1)箭舟漂浮在水面,随水位高低变化而升降,它所受的浮力是__________(选填“变化”或“不变”)的;
(2)古代早期的单级漏刻计时存在较大误差,是因为水位高低会影响水的流速,为准确计量时间,后多采用多级漏水壶逐级滴水的方式(如图1),应保持__________级漏壶中的液面高度__________;
(3)进一步研究发现,长方形容器中的水流完所需时间与容器横截面积S成正比,与水深h的平方根成正比,即(k为比例系数);如图,甲、乙是两个上端开口、底部中央各有一个面积相同的圆孔的水箱,两水箱内装有相同体积的水,使水从孔中流出,则___________箱中的水流完所需时间少;若乙箱中水流出一半所需时间为t1,剩下一半的水流完所需时间为t2,则t1__________(选填“>”、“<”或“=”)t2。
4.阅读短文,回答问题。
核潜艇
前有俄乌冲突,再有美国霸权主义强占委内瑞拉,接着现在美以伊之间的军事冲突,加上日本一直挑衅中国,试图阻碍中国的统一,这一切都说明弱国无外交,强大的军事是震慑狐朋狗党的利器。中国海军近年来在水下力量建设上持续突破,其中备受瞩目的096型战略核潜艇——这款“国之重器”,将搭载射程超万公里的巨浪-3洲际导弹,成为维护国家安全的重要盾牌。我国某核潜艇H(如图甲)最大下潜深度为350m,完全下潜到海面下的排水量为,已知海水密度为,江水密度为,g取10N/kg。不考虑潜艇的体积变化。
(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是_______(选填序号)。
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成
B.核潜艇是通过改变自身体积实现浮沉的
C.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D.核潜艇由东海海面下,潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将会_______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是水舱_______(选填“充水”或“排水”)。
(3)该核潜艇H悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方,获得向前的推力,此现象说明_______;核潜艇H所受的海水阻力与航速的平方的关系如图乙,当核潜艇H航速为6m/s时,核潜艇H所受的海水阻力为_______N。
(4)该核潜艇H在深海某区域内以某一速度匀速下降,在到达一定深度后从水舱中向外排出6t的海水,经过一段时间,核潜艇H以相同的速度匀速上升。若该区域内海水的密度保持不变,核潜艇H所受阻力仅与速度有关。则核潜艇H在匀速下降时所受阻力的大小为_______N。
5.小明和家人做晚饭,洗西红柿时他发现将西红柿放入盛满水的盆子,西红柿漂浮,从盆中溢出的水会流入底部密封的水槽内;取出西红柿,又将其放入水槽后,盆子浮了起来。他对盆子浮起的条件进行如下研究:
(1)模型建构:如图甲所示圆柱形容器放在水平桌面上,内放一个装满水的圆柱形容器(的厚度不计,且与底部未紧密贴合),容器底面积为,高度足够,容器的质量为,底面积为,高度为,将中装满水,水的密度为,若干个表面不挂水不吸水的小球,每个小球体积为,密度为,请画出小球放入水中时受到的力的示意图;
(2)科学推理、科学论证:小明将个小球系上细线缓慢放入容器中,再轻轻将所有小球都取出放入中,当最后一个球放入到容器中漂浮时,容器恰好漂浮起来,求放入小球个数的表达式;
(3)质疑创新:小明模拟水槽下部可以放水,在容器底部安装了一个阀门,取出所有小球,将中剩余水全部倒入,继续开口向上平稳的放在中,打开阀门放水,放水过程中未倾倒,请画出整个放水过程中,容器A底部受到水的压强与放出水的体积之间的关系图像,并标出端点及折点坐标。
6.学校校医室新进一批100mL装的医用消毒酒精,需快速初步检测其密度是否符合合格标准。请你结合浮力相关知识,完成自制适配小瓶的微型密度计、标定合格刻度、优化检测精度的全流程任务,解决实际检测问题。
【任务一】估算密度计的设计质量
(1)为适配100mL小瓶的检测场景,需先对密度计的质量进行预设计。将预制作的密度计放入密度为0.87g/cm3的标准酒精中,密度计漂浮时排开酒精的体积为1mL,请通过计算,得出该密度计的设计质量为多少克?(g取10N/kg)
【任务二】优化密度计的制作方案
(2)选用实心塑料杆作为标度杆,搭配低密度泡沫塑料球作为浮子、下端缠绕铜丝作为配重,制作出初代微型密度计(如图甲)。将该密度计放入100mL的酒精样品瓶中测试时,发现密度计下端触碰瓶底,无法正常漂浮完成检测(如图乙)。请结合物体漂浮条件,提出两条合理的结构优化改进措施:
①___________;
②___________。
【任务三】标定密度计的合格刻度区间
(3)结构优化后,密度计可正常漂浮使用(如图丙)。现将密度计放入合格密度下限的标准酒精中,酒精密度为ρa,液面稳定后,对应标度杆的刻度位置为A;再将密度计放入合格密度上限的标准酒精中,酒精密度为ρb,液面对应标度杆的刻度位置为B.已知ρa<ρb,请判断:B位置在A位置的___________(选填“上方”或“下方”),并写出你的判断依据:___________。
【任务四】提升密度计的检测分辨精度
(4)消毒酒精的密度在ρa~ρb区间内为合格产品,测试中发现标度杆上A、B两个合格刻度的间距过小,不利于现场快速读数检测。为了增大合格区间的刻度间距,方便读数,应换用直径更大还是更小的实心塑料杆作为标度杆?并说明理由。
7.一圆柱形容器底面积为S,装有适量的液体,将一圆柱形玻璃杯平放在液面上,此时圆柱形容器液面高度为,取出玻璃杯后,液面下降至H2,再从圆柱形容器中倒出适量液体至玻璃杯内、容器中液面降至,再将装有液体的玻璃杯平放入容器液面,静止后玻璃杯漂浮,容器中液面高度为,液体密度为,不考虑操作过程中液体损失。
(1)求空玻璃杯的质量;
(2)请判断:________(选填“”“”或“”),试列式进行说明。
8.小明做了一个跨学科实践:制作微型密度计
[项目提出]制作一个能放入小瓶酒精的微型密度计,用来测试酒精是否合格,合格酒精的密度范围为。消毒酒精的密度约为;
[项目分析]原理:密度计是利用________(填“漂浮”或“悬浮”)原理来测量的仪器;
[设计要求]
(1)将密度计放入小瓶中,酒精不溢出。对于一瓶净含量为100mL的小瓶酒精,用微型密度计测量时,排开1~2mL(质量约为1g)的酒精时不会导致酒精溢出,即微型密度计的质量大概约为1g;
(2)密度计的标度杆上的刻度线要便于观察;
[设计密度计]
(1)设计思路:要设计符合要求的密度计,应该着重考虑两个因素:一个是密度计的质量,另一个是标度杆的横截面积;
(2)微型密度计的结构:与普通密度计相同,欲使微型密度计能够在酒精中竖直漂浮,需要在标度杆底部增加________(如缠上一些铜丝),但缠上一些铜丝的标度杆会在酒精中下沉,因此还要通过在标度杆上固定一个________的方法来增大浮力。这样,微型密度计由________、________和________三部分组成,配重位于最________方。
(3)估算密度计的质量:对于100mL的小瓶酒精来说,若微型密度计测量时排开的酒精,一般不会导致酒精的溢出,估算时酒精的密度取,g取10N/kg,微型密度计的质量应该在________g之间,即1g左右。
(4)如图所示,将密度计置于密度为的甲酒精中,液面到达位置A;同一密度计置于密度为的乙酒精中,液面到达位置B。为了容易分辨,现设定AB之间距离。则标度杆直径应约为________mm。(请按密度计质量为1g进行计算,结果保留整数)。密度计在甲、乙两种液体浸入深度之比________。
《浮力解答题精练-2026年中考科学二轮专题(浙教版)》参考答案
1.(1)上浮
(2)
(3)
【详解】(1)轮船始终漂浮,浮力等于总重力,从长江驶入东海,海水的密度较大,根据,浮力不变时,液体密度增大,排开液体的体积会减小,因此船体略上浮一些。
(2)船体所受海水的压强为
(3)卸下原油的总体积
原油船在卸货前后都处于漂浮状态。卸货前,浮力等于船重加上原油重;卸货后,浮力等于船重。因此,原油船减少的浮力等于卸下原油的重力,即,所以
因此,原油船排开海水减少的体积
2.(1) ① 1200
(2) 6 2
(3)
(4)该装置利用连通器原理保持播水壶水面高度不变,由,水位不变时出水口液体压强不变,可保持滴水速度恒定,使相同时间滴水量相同。
【详解】(1)[1]①先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧杯的总质量,这样两次的质量差就是水的质量;
②先测滴水和烧杯的总质量,再倒去水测烧杯质量,由于烧杯内会残留有水,会导致所测水的质量偏小。
故选①。
[2]1刻钟滴水总质量
水的密度,体积
(2)[1]浮箭刚浮起时漂浮,浮力等于总重力,即
[2]排开水体积
水面高度等于浮块浸入深度
(3)浮箭始终漂浮,3刻钟水的总体积
水面高度
水面上升高度
因此指针相对标尺落在“开始滴水 ”下方5cm处。据此作图。
(4)原装置随水量减少,水位降低,出水口压强减小,滴水变慢;图丙装置中,进水管持续进水,多余水从溢水口流出,始终保持水位不变,出水口压强不变,滴水速度稳定。
3.(1)不变
(2) 一 不变
(3) 乙 <
【详解】(1)箭舟始终漂浮在水面,根据漂浮条件:浮力等于自身重力,箭舟的重力不变,因此它所受的浮力不变。
(2)[1][2]水位高低会影响水的流速,即水的深度影响着容器内水流完的时间,要让漏刻的时间准确,就尽量控制一级漏壶内水的深度,因此应保持一级漏壶中的液面高度不变,这样水就能比较均匀地流入箭壶,从而得到较精确的时刻。
(3)[1]甲乙容器的体积相同,根据公式可得
可知,体积相同时,深度越大,所用的时间越少,由于,故,即乙箱水流完所需时间更少。
[2]乙箱水流完的时间为
剩余一半的水流完所用的时间为
根据题意可知,前半段所需的时间为
比较t1、t2可知,。
4.(1)D
(2) 下沉 排水
(3) 物体间力的作用是相互的
(4)
【详解】(1)A.核潜艇在水下需要承受较大的压强,核潜艇的外壳用硬度大的特种钢材制成,故A错误;
B.核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的,故B错误;
C.核潜艇悬浮和漂浮时排开水的体积不同,根据阿基米德原理可知所受浮力不相等,故C错误;
D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后,排开液体的体积不变,密度变小,根据可知所受浮力减小,故D正确。
故选D。
(2)[1]核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,根据可知会造成核潜艇所受浮力减小,重力不变,则重力大于浮力,核潜艇将会下沉。
[2]因为核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的,为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是从水舱中向外排水,减小自身重力,使重力等于浮力,使核潜艇悬浮。
(3)[1]该核潜艇H悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后,由于物体间力的作用是相互的,海水对螺旋桨施加一个向前的推力,使核潜艇向前运动。
[2]由乙图可知,阻力与速度的平方成正比,当航速平方为100m2/s2时,核潜艇受到的阻力为,列式,然后代入数据可得
当核潜艇H航速为6m/s时,核潜艇H所受的海水阻力为
(4)核潜艇在同一区域潜行所受浮力相同,速度相同,所受阻力大小相同。核潜艇下潜时
核潜艇上浮时
水舱中向外排出6t的海水,则排出水的重力为
由题意可得
则核潜艇H在匀速下降时所受阻力的大小为
5.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)小球密度小于水,放入水中漂浮,受竖直向下的重力和竖直向上的浮力,二力平衡,以球心为作用点画出两个力的示意图即可。
(2)先求n个小球在B中时,排开(溢出)的水的体积,得到B中剩余水的重力;小球放入A中漂浮,排开水体积不变,据此算出A中水面高度,进而求出B受到的浮力;利用B恰好漂浮的条件,联立方程求解n。
(3)初始状态:计算B中全部水倒入A后,A的初始水深和底部压强,得到图像起点;
第一阶段(B漂浮):放水时B仍漂浮,A有效底面积为3S,压强随放水量线性下降,直到B触底(恰好漂浮),得到折点坐标;
第二阶段(B触底):B静置在A底,有效底面积变为2S,压强继续线性下降(斜率更陡),直到水放完,得到终点坐标;
连接三点,画出两段斜率不同的下降直线。
【详解】(1)由题意可知,小球C的密度小于水的密度,放入水中后漂浮,此时小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,二力平衡,由此作图。
(2)由题意可知,n个小球在容器B中受到的总浮力为
将n个小球系上细线缓慢放入容器B中,此时容器A中水的体积等于小球在B中排开水的总体积,即
再将所有小球都取出放入A中漂浮时,小球在A中排开水的总体积仍为,此时容器B在A的水中浸入深度为
由浮力产生的原因可知,容器B受到的浮力等于容器B的底部受到的压力,即……①
容器B中剩余水受到的重力为……②
根据题意,所有小球在容器A的水中漂浮时,B容器恰好漂浮,则有……③
联立①②③可得,放入小球个数
(3)初始状态:B中剩余水全部倒入A中,此时A中水的体积为
把B放入水中后漂浮,B排开水的体积为
A中水的深度为
初始A容器底部受到水的压强为
第一阶段:放水时,水的深度均匀减小,容器A底部受到的压强为
可见,容器A底部受到的压强p与放出水的体积V成线性关系,直到B接触A底部,此时B刚好漂浮,水深为,则
则A中水的深度为
此时A中水的体积为
压强为
放出水的体积为
第二阶段:B在A中触底,继续放水,水的深度仍均匀减小,容器A底部受到的压强为
可见,容器A底部受到的压强p与放出水的体积V仍成线性关系,直到水放完。
图像端点与折点:起点(0,) ,折点(,),终点(SH,0)
图像为两段直线连接上述三点,相同体积变化下,截面变小,深度变化大,所以第二段倾斜程度变陡。据此作图。
6.(1)0.87g
(2) 减少下端铜丝的质量,减小密度计总重力 换用体积更大的泡沫浮子,增大密度计受到的浮力
(3) 下方 密度计始终漂浮,浮力等于自身重力,重力不变则浮力不变。根据可知,由于,所以排开液体体积,所以B在A的下方。
(4)应换用直径更小的实心塑料杆。 理由:A、B对应的排开液体体积差是定值,由
其中为标度杆横截面积,为刻度间距。直径越小,横截面积越小,相同体积差对应的高度差越大,刻度间距更大,方便读数。
【详解】(1)密度计漂浮时,根据漂浮条件,浮力等于自身重力,即 , 由阿基米德原理 且 ,因此
该密度计的质量
(2)[1][2]密度计下端碰瓶底,说明密度计重力过大,或浮力不足导致下沉到底部,改进措施:①减少下端铜丝的质量,减小密度计总重力;②换用体积更大的泡沫塑料浮子,增大密度计受到的浮力。
(3)略
(4)略
7.(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知,取出空玻璃杯后,容器液面下降高度
空玻璃杯漂浮时排开液体的体积
空玻璃杯漂浮时,浮力等于自身重力,即
根据阿基米德原理
重力

空玻璃杯的质量
(2)倒出液体后,容器液面下降高度
倒出液体的体积
倒出液体的质量
装有液体的玻璃杯总质量
装有液体的玻璃杯漂浮时,浮力等于总重力,即
结合阿基米德原理得
解得排开液体体积
容器内剩余液体体积
图中液面满足关系


8. 漂浮 配重 浮子 标度杆 浮子 配重 下 3
【详解】[1]密度计是利用漂浮在不同的液体中,密度计的重力不变,密度计所受的浮力相同,根据排开液体的体积来判断液体密度的大小。
[2]微型密度计能够在酒精中竖直漂浮,需要在标度杆底部增加配重(如缠上一些铜丝)。
[3]要增大浮力,可以在标度杆上固定一个浮子。
[4][5][6]这样一个密度计由标度杆、配重、浮子三部分组成。
[7]配重需要在最下方,密度计才能够竖直漂浮在待测液体中。
[8]微型密度计漂浮在待测液体中,密度计只受重力和浮力,即
根据阿基米德原理,有

微型密度计测量时排开的酒精,当密度计排开的体积为1mL时,密度计的质量为
当密度计排开的体积为2mL时,密度计的质量为
密度计的质量应该在之间。
[9]同一密度计,漂浮在不同的液体中,密度计的质量不变,排开液体的质量不变,即
密度计漂浮在甲酒精中,设刻度杆的底面积为S,所排液体的体积为①
同理,密度计漂浮在乙液体中,所排液体的体积为②
将①②可得
代入数据可知,经整理,密度计的横截面积为
设标度杆的直径为D,则横截面积为
那么标度杆的直径为
[10]将①÷②可得
密度计在甲、乙两种液体浸入深度之比
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