浮力与压强综合计算题 重点考点押题练 2026年初中物理中考复习备考

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浮力与压强综合计算题 重点考点押题练 2026年初中物理中考复习备考
1.如图甲,古代有一种计时器称为漏刻”,其计时原理是通过受水壶中水量的均匀变化来度量时间。图乙为小文同学制作的简易受水壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体浮块(不吸水)和标有刻度的标尺构成,标尺重力忽略不计,其底部与浮块相连,当向容器内均匀注水,可使标尺和浮块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为, 底面积为; 浮块重, 高为, 底面积为。 初始状态下,需要向容器内注水使浮块漂浮进入工作状态。工作状态下,从浮块刚漂浮到浮块上升至上表面刚好与容器上沿相平时为一个计时周期。不计容器底和容器壁的厚度,已知,取。求:
(1)浮块进入工作状态时受到的浮力;
(2)浮块刚漂浮时,水对容器底的压强;
(3)请通过计算,分析从刚开始注水到上表面刚好与容器上沿相平的过程,并在丙图中大致画出此过程浮块上升的高度随 注入水的质量变化的关系图线。
2.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,下端通过细线与正方体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的示数随时间t变化的关系如图乙所示。已知,。
(1)当时,求正方体E受到的浮力;
(2)当时,力传感器A的示数,求正方体E的密度。
3.小安同学从“曹冲称象”的故事中得到启发,制作了如图甲所示的“浮力秤”,在秤盘上放物体后,就可以用来称量物体的质量,如图乙所示。已知透明大筒足够深,小筒的高度为,底面积为,小筒和秤盘总质量为。小筒壁的厚度可忽略不计,取。通过计算回答:
(1)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少?
(2)A为小筒的中点,当液面位于A点时,小筒底部受到的压强是多少?
(3)该“浮力秤”所能测量物体质量的最大值是多少?
4.在某海域装满货物的密封集装箱意外落入水中。已知货箱重100t,体积为40m3,沉入60m深的海底(未陷入),利用如图所示的打捞船进行打捞。(=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)根据以上信息计算:
(1)未打捞集装箱时,集装箱底部受到海水多大的压强?
(2)集装箱沉没时,受到的浮力是多大?
(3)集装箱匀速上升的过程中(未露出水面),绳子的拉力是多大?
5.在物理实践活动中,某实验小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计,管长,配重质量。将该密度计分别放入水和饮料中,静止时如甲图和乙图所示(已知,取)。请计算:
(1)密度计静止在水中时下表面受到水的压强;
(2)密度计在水中所受浮力大小;
(3)饮料密度。
6.小明家的餐桌上放着一个薄壁圆形鱼缸,鱼缸重为40N,底面积为0.25m2,缸内有质量为31.5kg的水和一条质量为0.5kg的鱼,此时水的深度为0.2m(已知ρ水=1.0×103kg/m3)。请计算:
(1)水对鱼缸底部的压力;
(2)鱼缸对桌面产生的压强。
(3)若其中一条鱼的体积为300cm3,求它受到的浮力?
7.图甲是探究浮力产生原因的实验装置,它是由容器和构成的连通器。的底面积为,的底面积为,容器底的中间部分有一个面积为的方形孔。现将棱长为、质量为的正方体木块放在容器中,且木块紧密覆盖住容器底的方形孔,然后向容器缓慢注入深的水(如图乙所示),发现木块没有上浮,静止在容器底部。(已知)
(1)求图乙中木块上表面受到水的压强;
(2)求图乙中容器对木块支持力的大小;
(3)向容器内注水,当水位到达时(如图丙),木块恰好开始向上运动。请通过计算分析木块向上运动的原因。
8.如图甲所示,潜水艇模型相邻两舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,推拉注射器活塞可以实现潜水艇的浮沉。此潜水艇的总体积是,所用材料的总质量是0.5kg。如图乙所示,当水舱内没水时,该潜水艇漂浮在水槽的水面上;在水舱内注入适量的水,该潜水艇会在水面下悬停。g取10 N/kg。当潜水艇在水面下25cm处悬停时,通过计算回答:
(1)水槽内的水对潜水艇舱底的压强是多少?
(2)该潜水艇受到的浮力是多少?
(3)该潜水艇水舱内水的质量是多少?
9.2018年12月8日,我国首艘载人潜水器支持母船“深海一号”顺利下水,该船长90.2米、型宽16.8米、设计吃水5.8米(船的吃水是指船在水面平衡时船底在水面以下的深度),设计排水量为4500吨,是根据蛟龙号特点量身打造的,既定位为综合科考船,又服务于深潜任务。(海水密度取)求:
(1)“深海一号”满载时受到的浮力;
(2)“深海一号”满载时船底受到海水的压强;
(3)某次检查,船员以1.1m/s的速度从船头走到船尾所用的时间。
10.一个不吸水的实心圆柱体Q,底面积为0.01m2,高为0.3m,密度为0.5×103kg/m3。如图甲所示,现将 Q 放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg), 求:
(1)圆柱体Q的质量;
(2)当注入水的深度为0.1m时(此时Q未漂浮),Q受到的浮力;
(3)广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小组设计了“智能水位报警器”,如图乙所示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,B模拟河道。其中A 内部高度为0.7m,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。在某次注水测试中,当注水到某一深度时,Q开始漂浮,随着注入水的深度增加,Q 最终会与传感器接触,当Q 露出水面长度为0.1m时,报警器恰好开始报警。请通过计算,分析从开始注水到报警器报警的过程,并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线。
11.如图甲,是我国自主研发的具有多项发明专利的深海养殖网箱。其结构如图乙所示,该设备由储水浮舱、网箱、竖直缆绳及海底系泊锚组成,通过调节浮舱水量和缆绳长度控制浮力与缆绳拉力,实现模块化安装并提升抗风浪稳定性。在无风浪的状态下,储水浮舱和网箱的总重力为;网箱材料排开海水的体积为50m3,其底部距离海面15m;储水浮舱总体积750m3,有200m3的体积露出海面,两根缆绳有拉力。(,缆绳的体积忽略不计)求:
(1)网箱底部受到的海水压强;
(2)储水浮舱受到的浮力;
(3)遭遇台风时,系泊锚会缩短缆绳使整个设备完全浸没在海面以下,同时缆绳总拉力增加至;请判断浮舱应向外排水还是向内注水,并计算排水或注水的重力。
12.在精密机械厂的水平检测台上,放置着质量均匀的甲、乙两个实心配重块。甲为长方体,边长分别为 0.5m、0.5m、0.2m,密度为。乙为边长未知的正方体。(g取10N/kg,水的密度为 ),请你解决以下问题:
(1)求甲配重块的质量;
(2)在加工过程中,配重块需经过冷却液槽冷却。若将甲配重块完全浸没在水中冷却,求它受到的浮力;
(3)工程师为了检测底座的承重灵敏度,现沿水平或竖直方向将甲、乙各切去的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方。监测数据显示:甲对检测台的压强恰好不变,而乙对检测台的压强增加了8000Pa, 请计算乙配重块的密度。
参考答案
1.(1)2N
(2)400Pa
(3)
【详解】(1)根据题意知道,浮块进入工作状态时处于漂浮状态,则由二力平衡条件知道,浮块受到的浮力
(2)当浮块刚漂浮时,其受到的浮力为2N,由知道,排开液体的体积为
浮块漂浮时浸入水中的深度为
此时水对容器底的压强为
(3)阶段一:开始注水到浮块刚漂浮过程,浮块未浮起,上升高度;此过程注入水的体积为
注入水的质量为
阶段二:浮块刚漂浮到上表面刚好与容器上沿相平的过程,浮块浮起,由于容器是柱形容器,上升高度随注水量均匀上升,直到一个周期计时结束;上升高度为
此过程注入水的体积为
注入水的质量为
注入水的总质量为
整个过程浮块上升的高度随注入水的质量m变化的关系图线如下图
2.(1)
(2)
【详解】(1)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开液体所受的重力,即
由图乙可知, 时正方体E还未排开水,力传感器B的示数等于小桶D的重力,即
当时,力传感器B的示数等于小桶D和排开水的总重力。由图乙可知,力传感器B的示数
则排开水的重力
因此正方体E受到的浮力
(2)由图乙可知,时正方体E浸没在水中,排开水的体积等于正方体E的体积,即
根据阿基米德原理得,排开水的体积
力传感器A下端通过细线与正方体E相连,故E受到绳对它向上的拉力等于力传感器A的示数。此时E受力平衡,则E的重力
则正方体E质量
正方体密度
3.(1)30N
(2)
(3)
【详解】(1)当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,小筒和秤盘的总重力
由物体的漂浮条件可知,此时小筒受到的浮力为
(2)A为小筒的中点,当液面位于A点时,小筒底部受到的压强
(3)当小筒刚好浸没时,其排开水的体积增大,则
在秤盘上放物体后小筒受到最大浮力为
由漂浮条件可知,该“浮力秤”和测量物体的最大总重力
则能称量物体的最大重力为
由G=mg可得该“浮力秤”所能测量物体质量的最大值
4.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由知道,未打捞集装箱时,集装箱底部受到海水多大的压强
(2)集装箱沉没时,受到的浮力是
(3)货箱的重力
集装箱匀速上升的过程中,由平衡条件知道,绳子的拉力是
5.(1)500 Pa
(2)0.05 N
(3)1.25×10 kg/m
【详解】(1)由图甲可知,密度计下表面距离水面的距离
密度计静止在水中时下表面受到水的压强
(2)密度计配重质量
密度计的重力
密度计静止在水中,浮力等于重力
(3)由图乙可知,密度计下表面距离液面的距离
密度计静止在饮料中,浮力仍等于重力,根据可知,密度计下表面积不变,密度计下表面受到的饮料的压强等于在水中时受到的压强,即
饮料密度
6.(1)500N
(2)1440Pa
(3)3N
【详解】(1)由可得,水对鱼缸底部的压强
所以根据,可得水对鱼缸底部的压力为
(2)水的重力为
鱼的重力为
由于整体静止在水平桌面上,所以鱼缸对桌面的总压力等于鱼缸、水和鱼的总重力,即
所以鱼缸对桌面产生的压强为
(3)由题可知,鱼的体积为
鱼完全浸没在水中,则排开水的体积等于鱼的体积,根据阿基米德原理可得,鱼受到的浮力
7.(1)300Pa
(2)8N
(3)见解析
【详解】(1)木块上表面水的深度
根据液体压强公式
(2)木块上表面面积
上表面受到水的压力
木块重力
木块静止,由受力平衡得容器对木块的支持力:
(3)当水位到时,木块下表面受到的压强压强
木块下表面收到的压力
上表面受到的压力,木块重力,则,在竖直方向上受力平衡,故木块恰好开始向上运动。
8.(1)
(2)6.5N
(3)0.15kg
【详解】(1)根据题意,潜水艇在水面下25cm处,其舱底所处的深度为
水槽内的水对潜水艇舱底的压强
(2)当潜水艇悬停时,它完全浸没在水中,排开水的体积等于潜水艇的总体积,根据阿基米德原理,潜水艇受到的浮力为
(3)潜水艇材料的重力
潜水艇悬停时,处于平衡状态,其总重力等于所受的浮力,所以水舱内水的重力
则水舱内水的质量
9.(1);(2);(3)82s。
【分析】压强、浮力类综合题
【详解】(1)“深海一号”满载时排水量为4500t,由于船体漂浮,则满载时受到的浮力

(2)“深海一号”满载时船底距离水面的距离为5.8m,满载时船底受到海水的压强

(3)船员从船头走到船尾所用的时间

答:(1)“深海一号”满载时受到的浮力是4.5×107N;
(2)“深海一号”满载时船底受到海水的压强是5.8×104Pa;
(3)某次检查,船员以1.1m/s的速度从船头走到船尾所用的时间是82s。
【点睛】
题号 失分原因
(1) ①对“排水量”的物理含义认识不清;②没有进行单位换算或不会将“吨”换算成“千克”;③不知道物体漂浮时浮力等于重力;④不会计算重力
(2) ①未能从题干中得到计算压强所需要的数据;②不知道液体压强的计算公式
(3) ①缺乏模型思维,不能将船长转化为路程;②不知道速度计算公式;③不会用速度公式计算时间
10.(1)1.5kg;(2)10N;(3)
【详解】解:(1)圆柱体Q的体积
V=Sh=0.01m2×0.3m=0.003m3
由可得,圆柱体Q的质量
m=ρV=0.5×103kg/m3×0.003m3=1.5kg
(2)当注入水的深度为0.1m时,Q排开水的体积
V排=Sh水=0.01m2×0.1m=0.001m3
此时圆柱体Q受到的浮力
F浮= ρ水Vg=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N
当注入水的深度为0.1m时,圆柱体Q受到的浮力大小是10N。
(3)圆柱体Q受到的重力大小
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
圆柱体Q刚好漂浮在水中时,排开水的体积
此时注水的深度
此时圆柱体Q底部受到的压强大小是
p1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
圆柱体Q刚接触压力传感器时,注水的深度
h2=hA-(hQ-h1)=0.7m-(0.3m-0.15m)=0.55m
此时圆柱体Q底部受到的压强大小是
p2=p1=1500Pa
当圆柱体Q漏出水面长度为0.1m时,注水的深度
h3=hA-0.1m=0.7m-0.1m=0.6m
此时圆柱体Q浸在水中的深度
h4=hQ-0.1m=0.3m-0.1m=0.2m
此时圆柱体Q底部受到的压强大小是
p3=ρ水gh4=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示:
答:(1)圆柱体Q的质量是1.5kg;
(2)当注入水的深度为0.1m时,Q受到的浮力是10N;
(3)此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示。
11.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)网箱底部受到的海水压强
(2)储水浮舱受到的浮力
(3)遭遇台风时,网箱、储水浮箱受到的浮力
储水浮舱和网箱的总重力为,缆绳总拉力增加至,整个养殖网箱受到的向下的力
,浮舱应向外排水,排出水的重力
12.(1)200kg
(2)500N
(3)
【分析】(1)利用m=求甲配重块的质量。
(2)利用阿基米德原理求出配重块所受的浮力。
(3)根据题意“甲对检测台的压强恰好不变,而乙对检测台的压强增加了8000Pa”明确甲、乙的切割方式,并由压强公式计算乙的边长是解题的关键。
【详解】(1)由题意可知,长方体的体积
甲配重块的质量为
(2)甲完全浸没时,排开水的体积
根据阿基米德原理可知,甲配重块完全浸没时受到的浮力为
(3)交换叠放后甲压强不变,说明甲是水平切(切后接触面积S甲不变);甲总压力
原压力,由,压强、面积都不变,则压力不变,

乙压强增加,说明乙是竖直切(切后接触面积变为原来的一半)。设乙边长为 ,则切后接触面积
乙原压强
切后总压力(因)
切后压强
压强变化
代入得,
即,乙的体积

可得,乙的密度为
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