模块一 专题10 浮力及其应用（解析版 )

考向一：浮力 1 （2024 上海）小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为30。他将 物体浸没在水中，此时弹簧测力器的示数变为20 牛，则浮力的大小是________牛，方向为________； 若将物体继续向下移动，则弹簧测力计的示数大小________（选填“变大”或“不变”或“变 小”）。 【答】 1 竖直向上 不变 【解析】由题意可知，物体的重力为3，将物体浸没在水中，物体受到竖直向上的浮力，由称重法 可知，浮力的大小 物体完全浸没在水中，若将物体继续向下移动，物体排开水的体积不变，由 可知，物 体受到的浮力不变，由 可知，弹簧测力计的示数大小不变。 2 （2024 四川达州）如图所示，一重为20 的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中，已知容器 底面积 ，则木块下底面受到水的压力为________，木块放入容器前后水对容器底部的压 强变化量为________P。 【答】 20 1000 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编（全国通 用） 模块一 声光力热电磁知识真题 专题10 浮力及其应用 基础把关 【解析】木块静止在水中时漂浮，浮力等于重力，为 根据压力差法可知，木块受到的浮力等于木块上下表面受到水的压力差，则木块下表面受到水的压 力为 木块放入容器后，水对容器的压力变化量等于木块的重力，则前后水对容器底部的压强变化量为 3 （2024 云南）如图，木块静止在水面上，请画出木块所受浮力的示意图。 【答】如图所示 【解析】木块静止在水面上时，受到水给物体竖直向上的浮力，过重心做一竖直向上的带箭头的线 段即为浮力的示意图。 4 （2024 四川遂宁）如图所示，一小球静止在水面上。请作出图中小球受到的重力和浮力的示意图。 【答】如图所示 【解析】小球静止在水面上，受到重力和浮力作用，且两个力是一对平衡力，重力方向竖直向下， 浮力方向竖直向上。 5 （2024 贵州省）如图甲所示，将两实心正方体金属块和B（m=mB，V<VB），分别悬挂在弹簧测力 计下端，并浸没于装有水的相同烧杯中，静止时下表面距杯底的高度均为0，两杯中水面相平。现将 两金属块缓慢从水中竖直向上提起，直到下表面刚好离开水面，悬挂的测力计示数F，随金属块下 表面距杯底高度变化关系的大致图像如图乙所示。请在答题卡的同一坐标图中画出：悬挂B 的测力 计示数F 随（从0开始）变化关系的大致图像。（忽略金属块离开水面时带出的水，不计阻力） 【答】如图所示 【解析】由题意知，实心正方体金属块和B 的体积V<VB，因此同时浸没在水中时，B 受到的浮力更 大，根据称重法，则其弹簧测力计的示数较小；又由于V<VB，则B 的边长大于的边长，因此相对于 来说B 的上表面到达水面时，其下表面距杯底高度较小，当下表面刚好离开水面，距杯底高度也较 小；由于V<VB，当上表面开始露出水面时，距离杯底变化相同高度，排开水的体积减少较大，根据 F 浮=ρ 液V 排g 可知，浮力减小较大，则弹簧测力计示数增加较快；又由于m=mB，因此当下表面刚好 离开水面，与B 上弹簧测力计的示数相同，如图所示： 考向二：阿基米德原理 1 （2024 四川成都）小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有：自己的体重、自己 的密度（与水接近，约为10×103kg/m3）、空气的密度（约为13kg/m3）。则空气对小李的浮力大小 约为（ ） 0006 B 06 60 D 600 【答】B 【解析】中学生的质量约为50kg，则中学生的体积 由阿基米德原理可得，中学生在空气中受到的浮力 故B 符合题意，D 不符合题意。 故选B。 2 （2024 河南）宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图， 先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起，然后 把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力 为 、 、 ，下列判断正确的是（ ） B D 【答】B 【解析】由图可知，船在图中甲、乙、丙排开水的体积 ，根据阿基米德原理 可知船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力 。 故选B。 3 （2024 福建）质量为 的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放 入水中，草莓漂浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依 次为 、 、 ，不计细针体积。下列判断正确的是（ ） 甲图中，水对杯底的压力为 B 乙图中，草莓的质量为 丙图中，草莓排开水的体积为 D 丙图中，细针对草莓的压力为 【答】 【解析】 【详解】．甲图中，水的重力为 由于杯子不是柱体，所以水对杯底的压力小于水的重力，即 故错误； B．乙图中，草莓漂浮，受到的浮力等于草莓的重力，即 ，根据阿基米德原理可知，草 莓受到的浮力等于排开水的重力，即 所以草莓的质量为 故B 错误； ．根据阿基米德原理可知，草莓受到的浮力 草莓浸没时排开水的体积 故正确； D．丙图中，草莓受到竖直向下的 重力、竖直向上的浮力和竖直向下的细针的压力，根据力的平衡 条件可知，细针对草莓的压力 故D 错误。 故选。 4 （2024 黑龙江龙东）美丽鸡西是石墨之都，研学小组为了测量石墨的密度，用弹簧测力计测得石 墨样品重是48，然后将其逐渐浸入水中，浸没后弹簧测力计示数是28，样品的质量是______kg，样 品的密度为_______ 。 【答】 048 【解析】根据 可知，样品的质量是 浸没后弹簧测力计示数是28，在水中受到的浮力为 根据 可知，物体的体积为 样品的密度为 5 （2024 青海省）“飞天”兴趣小组在模拟搭建月球科研基地时，选取了某种砖块作为建筑材料， 钻取了一块圆柱体样品（样品不吸水）。已知g=10/kg， ，求： （1）如图甲所示，利用弹簧测力计测得样品重力为42，则该样品的质量m； （2）如图乙所示，该样品浸没在水中时受到的浮力 ； （3）该样品的密度ρ； （4）当该样品上表面距水面4m 处时，样品上表面所受水的压强 ； （5）请你为月球基地命名并简单介绍其寓意。 【答】（1）042kg；（2）3；（3）14×103kg/m3；（4）400P；（5）见解析 【解析】（1）该样品的质量为 （2）如图乙所示，测力计分度值为02，示数为12。根据称重法，该样品浸没在水中时受到的浮力 为 （3）样品的体积为 则该样品的密度为 （4）样品上表面所受水的压强为 （5）月球基地名字为“飞天”，表达中国人民由来已久的探索太空的梦想。 答：（1）如图甲所示，利用弹簧测力计测得样品重力为42，则该样品的质量为042kg； （2）如图乙所示，该样品浸没在水中时受到的浮力为3； （3）该样品的密度为14×103kg/m3； （4）当该样品上表面距水面4m 处时，样品上表面所受水的压强为400P； （5）见解答。 考向三：物体的浮沉条件及应用 1 （2024 四川广安）2023 年4 月，我国东部战区组织了环台岛军事演习。当参演的航空母舰—— “辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后（ ） 飞行的战机以航母为参照物，是静止的 B 航母所受浮力变小，会上浮一些 航母所受浮力不变，排开水的 体积不变 D 航母两侧水域流速大的位置压强大 【答】B 【解析】．以航母为参照物，飞行的战机的位置发生变化，所以飞行的战机是运动的，故不符合题 意； B．战斗机从航母上起飞后，航母的重力变小，由于航母处于漂浮状态，航母受到的浮力等于重力， 所有航母受到的浮力变小，由阿基米德原理可知，航母排开水的体积变小，故航母会上浮一些，故 B 符合题意，不符合题意； D．由于流体流速大的位置压强小，所以航母两侧水域流速大的位置压强小，故D 不符合题意。 故选B。 2 （2024 苏州）将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态，缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮，下列说法 正确的是（ ） 加盐可以让鸡蛋悬浮 B 鸡蛋悬浮时液体密度大 鸡蛋悬浮时浮力大 D 鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大 【答】D 【解析】B．如图，鸡蛋漂浮，根据物体的沉浮条件，向杯中加盐，盐水密度变大，鸡蛋仍然漂浮， 若适当加水，可以减小盐水的密度，鸡蛋可以悬浮，所以鸡蛋悬浮时液体密度较小，故B 错误； ．向杯中加盐，鸡蛋仍然漂浮，若加水，鸡蛋悬浮，均浮力等于重力，所以浮力相等，故错误； D．加水后，盐水的总质量明显增加，对烧杯底部的压力明显变大，根据 可知对烧杯底部的 压强明显变大；向杯中加盐，盐水的总质量增加不明显，则对烧杯底部的压力增加不明显，所以对 烧杯底部的压强增加不明显，故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大，故D 正确。 故选D。 3 （2024 江苏盐城）如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，外形像大白鲸，整体呈流线 型，尾部有三个尾翼。其内部有两个气囊，一个气囊装有密度比空气小的氦气，另一个气囊内充有 空气，艇体通过排放空气实现上升。艇体用特种缆绳与地面相连，缆绳中布置细电缆和光纤。下列 关于浮空艇分析错误的是（ ） 艇体整体呈流线型是为了减小空气阻力的影响 B 浮空艇在上升过程中受到的浮力变大 缆绳中布置光纤，目的是实时传输通信数据 D 缆绳应选择密度小、强度大的材料 【答】B 【解析】．艇体整体呈流线型，是为了减小空气阻力的影响，故正确，不符合题意； B．浮空艇在上升过程中，排开空气的体积不变，根据F 浮=ρ 空气gV 排可知，受到的浮力不变，故B 错 误，符合题意； ．缆绳中布置光纤，目的是实时传输通信数据，故正确，不符合题意； D．缆绳应选择密度小、强度大的材料，这样在体积相同时，质量小，便于操作，故D 正确，不符 合题意。 故选B。 4 （2024 四川泸州）中国长征18 号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时，下列对该 潜艇的说法中正确的是（ ） 通过改变排开水的 体积来实现上浮与下沉 B 在水面下匀速下潜过程中，受到的浮力增大 从长江潜行进入东海时，需要往水仓内注水 D 从长江潜行进入东海时，受到的浮力会变小 【答】 【解析】．潜艇是通过改变自身重力来实现上浮与下沉的，故错误； B．在水面下匀速下潜过程中，潜艇排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，受到的浮力不变， 故B 错误； D．从长江潜行进入东海时，潜艇排开水的体积不变，而海水密度大于河水密度，根据阿基米德原 理可知，潜艇受到的浮力变大，需要往水仓内注水来增大自身重力，从而使自身重力仍等于受到的 浮力，故正确，D 错误。 故选。 5 （2024 江西）下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录， 标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程 中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（ ） “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大 【答】 【解析】在万米深海处继续下潜的过程中，根据 和 可知，“奋斗者”号排开 水的体积不变，深度变大，故“奋斗者”号受到海水的浮力不变，压强变大，故正确，BD 错误。 故选。 6 （2024 山东临沂）水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体，两个相同的物块在液体 中静止时两液面相平，如图所示。下列选项中的物理量，相等的是（ ） 两物块底部受到的压力 B 两物块排开液体的质量 两液体对烧杯底的压强 D 两烧杯对桌面的压强 【答】B 【解析】由图可知，物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，浮力等于自身重力，因此两个 相同的物块在液体中静止时受到的浮力相等。 ．将两个相同的物块分别放在两烧杯中，两物块受到的浮力相等，都等于物块的重力，浮力是浸在 液体中的物体上下表面受到的压力差，即 ；物块漂浮是上表面受到的压力为零， 悬浮时上表面压力不为零，两物块底部受到的压力不同，故不符合题意； B．根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于其排开液体的重力，两物体受到的浮力相等，所 以排开甲液体的重力等于物块排开乙液体的重力，故B 符合题意； B．根据浮沉条件可知，物体漂浮时 ，物体悬浮时 ，所以 ，两杯中 液面相平，根据 可知，烧杯底受到液体的压强 ，故不符合题意； D．由图知，甲液体的体积大于乙液体的体积，且甲液体的密度大于乙液体的密度，根据 知， 甲液体的质量大于乙液体的质量，又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同，根据 知， 甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，根据 知，甲容器对桌面的压强大于乙容器对 桌面的压强，故D 不符合题意。 故选B。 7 （2024 四川泸州）如图所示，甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上，在两个烧杯中加入 适量的清水，乙烧杯水面上漂浮有冰块，两杯水面恰好一样高，下列判断正确的是（ ） 甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力 B 甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强 乙烧杯中冰块熔化后，水对烧杯底的压力增大 D 乙烧杯中冰块熔化后，水对烧杯底的压强不变 【答】D 【解析】．两杯水面一样高，则由液体压强公式 可知两杯水对容器底部压强都相等，则由 压力公式 可知两杯水对容器底部的压力也相等。烧杯对桌面的压力等于水对容器底部压力 和容器的重力之和，因此甲乙烧杯对桌面的压力是相等的，故正确； B．由于两容器对桌面的压力相等，烧杯的底面积也相同，由压强公式可知甲烧杯对桌面的压强等 于乙烧杯对桌面的压强，故B 错误； D．乙烧杯中冰块处于漂浮状态，冰块所受的浮力等于自身受到的重力，也等于冰块排开液体所受 的重力，因此当冰块熔化成水后，恰好将冰块排开液体的体积填充，即水的液面高度不变，由此可 知水对烧杯底部的压强不变，水对烧杯底部的压力也不变，故错误，D 正确。 故选D。 8 （2024 内蒙古赤峰）在《浮力》单元复习课上，学生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的密度。如 图甲，先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中，鸡蛋沉底，测得溢出水的重力为 ；如图乙，再把同 一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中，鸡蛋漂浮，测得溢出盐水的重力为 。下列说法正确的是 （ ） 鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为 和 ，它们的关系是 B 鸡蛋的体积为 鸡蛋的密度为 D 鸡蛋的 密度为 【答】B 【解析】．鸡蛋在水中沉底，浮力小于重力，鸡蛋在盐水中漂浮，浮力等于重力，所以F1<F2，故错 误； B．鸡蛋在水中沉底，排开水的体积等于鸡蛋的体积，由阿基米德原理可得，鸡蛋的体积 故B 正确； D．鸡蛋在盐水中漂浮，浮力等于重力，即 F 浮=G2=G 鸡蛋 鸡蛋的质量 鸡蛋的密度 故D 错误。 故选B。 9 （2024 黑龙江龙东）将两个完全相同的小球，分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧 杯中，小球静止时两烧杯液面相平，如图所示，下列判断正确的是（ ） 甲烧杯中液体的密度小 B 乙烧杯底部受到液体的 压强小 甲烧杯中小球受到的浮力大 D 甲、乙两烧杯对桌面的压力相等 【答】B 【解析】B．由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，根据浮沉条件可知， ， ，所以 ，小球静止时两烧杯液面相平，根据 可知，乙烧杯底 部受到液体的压强小，故错误，B 正确； ．小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，浮力都等于重力，所以浮力相等，故错误； D．甲液体密度大于乙液体密度，从图中可知，甲液体的体积大于乙液体的体积，根据 可知， 甲液体的质量大于乙液体的质量，烧杯质量相同，小球质量相同，根据 可知，甲烧杯对桌面的压力较大，故D 错误。 故选B。 10 （2024 贵州省）泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示，冲泡茶叶时，部分茶叶 表面附着气泡使其排开水的体积增大，由于浮力大于重力而______；茶叶充分吸水后由于其密度___ ___水的密度而下沉。 【答】 上浮 大于 【解析】根据浮与沉的条件，茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大，根据F 浮=ρ 液V 排g 可知， 浮力增大，由于浮力大于重力，所以茶叶上浮。 过一段时间，由于茶叶吸收了水分，茶叶的平均密度大于水的密度，所以将会下沉到杯底。 11 （2024 齐齐哈尔市）如图所示，有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器，内装足够深的水。将一个 质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下（图中未画出弹簧测力计）。当物体的 体 积浸入水中时，弹簧测力计示数为7；当物体的 体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4。现将物体 从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时，所受到的浮力是______，该物体的密度为______ 。 【答】 9 【解析】设物体体积为 ，重力为 ，根据 和称重法 ，当物体的 体 积浸入水中时，弹簧测力计示数为7，则有 ① 当物体的 体积浸入水中时，弹簧测力计示数为4，则有 ② 联立①②，解得物体体积 ，重力 ，则该物体的密度为 所以则该物体静止时漂浮，浮力为 12 （2024 四川遂宁）中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰，当舰 载机从航母上起飞后，航母所受的浮力将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。舰载 机飞行时机翼上方空气的流速比机翼下方的流速大，于是机翼上方的空气压强_________（选填“大 于”或“小于”）下方的空气压强，这个压强差就使飞机获得了升力。 【答】 变小 小于 【解析】航母始终漂浮，浮力等于重力，飞机飞离航母后，航母的总重力减小，所以浮力会变小。 流体流速越快的位置压强越小，飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机 翼下方空气流速，所以，上方压强小于下方，从而产生向上的升力。 13 （2024 四川眉山）物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计，分别放入盛有不同液体的两个烧 杯中，静止时液面相平如图所示，密度计在液体中受到浮力 ______ ，液体对杯底的压强 _ _____ （选填“<”“=”或“>”） 【答】 【解析】由图可知，简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，此时浮力等于重力，因同一 支密度计的重力不变，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即 由图知，密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积，密度计在两种液体中所受的浮力相等， 根据 可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，乙容器内液面高度较高，根据 可知，甲烧杯底部受到的液体压强较小，即 14 （2024 四川广安）如图甲所示，足够高的圆柱形薄壁容器，装有适量的水放在水平桌面上。现 将一个质量为2kg、底面积为100m2的均匀长方体竖直放入容器中，受到容器的支持力为4，此时物 体所受浮力为______。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮，如图乙所示，则此时水面的高度与图 甲相比增加了______m。（ ，g 取 ） 【答】