中考物理真題專題復(fù)習(xí) 浮力的綜合計算及分析（原卷版）

Page三年（2022-2024）中考物理真題分項匯編（全國通用）專題21浮力的綜合計算及分析1．【跨學(xué)科實踐·語文與物理】（2024·青?！ぶ锌颊骖}）從神話故事“嫦娥奔月”到張九齡的詩句“海上生明月，天涯共此時”，再到朱自清的文學(xué)作品《荷塘月色》，月亮被賦予了多種寓意。根據(jù)如圖所示的荷塘月色圖，下列描述合理的是（）A．漂浮的荷葉只受重力作用 B．漂浮的荷葉只受浮力作用C．月亮倒影是光的折射形成 D．月亮倒影是光的反射形成2．【中考新考法·物理與科技】（2024·廣東廣州·中考真題）潛水艇從海水高密度區(qū)駛?cè)氲兔芏葏^(qū)，急劇下降的過程稱為“掉深”。如圖，某潛水艇從a處駛?cè)氲兔芏群Ｋ畢^(qū)，“掉深”到b處。與a處相比，潛水艇在b處（）A．受到浮力大小變小 B．受到浮力大小變大C．排開液體重力不變 D．排開液體重力變大3．【跨學(xué)科實踐·科學(xué)探究】（2024·黑龍江大慶·中考真題）密度計是根據(jù)“浮在液面上的物體所受浮力等于物體自重的原理”制作的。某學(xué)習(xí)小組在研究與密度有關(guān)的實驗時，要自制一個簡單的密度計。關(guān)于密度計及相關(guān)實驗，請回答下列問題：（1）如圖甲，在一根一端封閉粗細均勻的玻璃管內(nèi)放一些小鉛粒使管能豎直浮于水中不動，設(shè)玻璃管的橫截面積為S，管和管內(nèi)鉛?？傎|(zhì)量為m，水的密度為，則玻璃管在水面以下的長度（用S、m、表示）；在玻璃管與水面交接處畫上刻線并標記下1.0，代表這個位置對應(yīng)的液體密度為水的密度的1.0倍。（2）將這個自制密度計放置于某未知液體中，管豎直且漂浮不動時，如果標記1.0的刻線位于液面上方，距離管與液面交接處為，如圖乙所示。則該液體密度與水的密度的比值為（用、表示）；如果標記1.0的刻線位于液面下方，距離管與液面交接處為（題中未畫出），則該液體密度與水的密度的比值為（用、表示）；（3）若用上述方法在玻璃管上依次標記0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻線，分別代表液體密度與水的密度的比值，則數(shù)值小的刻線在（填“上邊”或“下邊”），刻線分布（填“均勻”或“不均勻”）；（4）現(xiàn)用某種密度較大的液體做成一個簡易的氣壓計，當大氣壓為時，管內(nèi)外液面高度差為，如圖丙所示?，F(xiàn)將管豎直向上提升少許，下端管口未露出槽內(nèi)液面，管內(nèi)外液面高度差將（填“變大”“不變”或“變小”）；（5）將（4）中簡易氣壓計拿到山頂，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)外液面高度差為，則山頂?shù)臍鈮簽椋ㄓ谩?、表示）?．【新中考·科學(xué)素養(yǎng)】（2024·吉林長春·中考真題）“領(lǐng)先”科創(chuàng)小組利用一個內(nèi)、外壁均附有刻度尺，厚度均勻的平底柱形玻璃筒進行如下探究：

（1）將玻璃筒放入大燒杯內(nèi)的水中，玻璃筒豎直漂浮，如圖甲所示。測得玻璃筒浸入水中的深度為；（2）向玻璃筒中緩慢注水，觀察到玻璃筒浸入水中的深度逐漸變大，說明：浸在液體中的物體所受浮力的大小跟有關(guān)；進一步分析還可說明：液體內(nèi)部壓強跟有關(guān)。當玻璃筒內(nèi)水柱的高度為h0時停止注水，此時玻璃筒仍豎直漂浮，測得玻璃筒浸入水中的深度增加了；（3）如圖乙所示，將一個底部平滑的固體藝術(shù)品放在質(zhì)地均勻的黏土上A處；將玻璃筒從水中取出并將外壁及底擦干，然后放在黏土上B處，繼續(xù)向玻璃筒中緩慢注水，發(fā)現(xiàn)黏土凹陷程度增大，說明壓力的作用效果跟有關(guān)。當B處與A處凹陷程度相同時，停止注水，發(fā)現(xiàn)玻璃筒內(nèi)水柱的高度增加了；（4）利用上述方法可粗略測出該藝術(shù)品對黏土的壓強，其表達式為（用、g及物理量符號表示）。5．【科學(xué)探究·活動實踐】（2024·黑龍江牡丹江·中考真題）綜合實踐活動課上，小江展示了自制的“小潛水艇”。如圖甲所示，礦泉水瓶中裝有適量的水，將一個未裝滿水的小玻璃瓶倒扣入礦泉水瓶中，給礦泉水瓶口蓋上插有吸管的瓶蓋，吸管與瓶蓋之間密封且不接觸瓶內(nèi)的水面，小玻璃瓶沉在水底。小江通過吸管將礦泉水瓶中的氣體吸出一部分，“小潛水艇”上浮了，如圖乙所示。（1）請分析解釋“小潛水艇”上浮的原因。（2）再說出一種能讓“小潛水艇”上浮的方法。6．【生活實踐】（2024·四川瀘州·中考真題）釣魚是一項戶外運動。圖甲是釣魚常用的一種釣具，其主要由魚鉤、鉛墜、浮漂（7顆相同浮子）構(gòu)成，該釣具各部分參數(shù)如下表所示。假如垂釣時，浸沒在水面下的浮子處于同一豎直線上，漂浮在水面上的浮子處于同一水平線上，為浮子的理想狀態(tài)（忽略魚線彎曲造成的影響，即不計漂浮浮子與浸沒浮子之間的相互作用）。如圖乙所示，某釣魚愛好者在魚塘垂釣時，魚餌的質(zhì)量為，體積為，沉到水底后未與塘底緊密接觸，有4顆浮子浸沒在水下、有3顆浮子漂浮在水面上，且浮子處于理想狀態(tài)。取，，則：名稱1顆浮子鉛墜魚鉤魚線質(zhì)量m/kg不計體積不計不計（1）浸沒在水中的4顆浮子受到的總浮力為多大？（2）當魚餌靜止在水平塘底時，魚餌受到的支持力為多大？（3）當魚餌被全部吃掉，而魚未上鉤，穩(wěn)定后，浮子仍處于理想狀態(tài)，水面下浸沒的浮子有多少顆？7．【新中考·科技創(chuàng)新】（2024·青?！ぶ锌颊骖}）“飛天”興趣小組在模擬搭建月球科研基地時，選取了某種磚塊作為建筑材料，鉆取了一塊圓柱體樣品（樣品不吸水）。已知g=10N/kg，，求：（1）如圖甲所示，利用彈簧測力計測得樣品重力為4.2N，則該樣品的質(zhì)量m；（2）如圖乙所示，該樣品浸沒在水中時受到的浮力；（3）該樣品的密度ρ；（4）當該樣品上表面距水面4cm處時，樣品上表面所受水的壓強；（5）請你為月球基地命名并簡單介紹其寓意。一、單選題1．（2024·甘肅蘭州·中考真題）將質(zhì)量相等的實心物體A、B分別放入裝有甲、乙兩種不同液體的容器中，已知兩液體質(zhì)量相等，兩容器底面積相等但形狀不同，A、B兩物體靜止時的狀態(tài)如圖所示，此時兩容器中的液面恰好相平，下列說法中正確的是（）A．A物體體積大于B物體體積 B．甲液體密度大于乙液體密度C．A物體所受浮力小于B物體所受浮力 D．甲、乙兩液體對容器底部的壓強相等二、多選題2．（2024·四川宜賓·中考真題）如圖所示，兩個不吸水的實心小球甲和乙，用不可伸長的細線系住，放入水中靜止后，甲有一半的體積露出水面，乙與容器底部接觸，細線被拉直。已知甲的重力為4N，甲受到的浮力為8N，甲、乙的體積之比為2:1，甲、乙的密度之比為1:6，水的密度為，g取。下列說法正確的是（

）A．細線對甲的拉力為4N B．乙受到的浮力為4NC．甲的密度為 D．容器底部對乙的支持力為4N3．（2023·遼寧盤錦·中考真題）水平桌面上放置甲、乙兩個相同的圓柱形容器，分別裝有體積相等的不同液體。將兩個完全相同的瓶口扎有薄橡皮膜的空玻璃瓶豎直浸入兩種液體中，使其均處于懸浮狀態(tài)，此時乙容器液面低于甲容器液面，如圖所示。下列判斷正確的是（）A．甲容器中玻璃瓶受到的浮力等于乙容器中玻璃瓶受到的浮力B．甲容器中液體密度大于乙容器中液體密度C．甲容器對桌面的壓力小于乙容器對桌面的壓力D．甲容器底受到的液體壓強小于乙容器底受到的液體壓強4．（2022·四川宜賓·中考真題）如圖甲，彈簧測力計下端用輕質(zhì)細線系著不吸水的實心圓柱體，圓柱體沒沒在水中，不與容器壁、容器底接觸，現(xiàn)將其以1cm/s的速度勻速拉出水面，彈簧測力計示數(shù)F隨圓柱體上升時間的變化關(guān)系如圖乙、水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg，圓柱體表面所沾水和細線體積均不計（忽略液面高度變化），下列說法正確的是（）A．圓柱體的重力大小為2.0NB．圓柱體在0～20s內(nèi)，所受浮力一直減小C．圓柱體的密度為5×103kg/m3D．圓柱體上表面剛露出水面時，下表面受到水的壓強為1000Pa三、填空題5．（2023·湖北襄陽·中考真題）一個小船漂浮在圓柱體水池中（此時為初始狀態(tài)）。現(xiàn)將體積相等、質(zhì)量不同的小球A、B放入小船，小船仍處于漂浮狀態(tài)，水面相對于初始狀態(tài)上升了（水未溢出）；再將小球A、B投入水池中后如圖所示，水面相對于初始狀態(tài)上升了；在A、B球質(zhì)量差最大時，若只把質(zhì)量大的小球放入小船中，水面相對于初始狀態(tài)上升的高度是cm。四、實驗題6．（2024·吉林·中考真題）小明同學(xué)在學(xué)校復(fù)習(xí)了“測量鹽水的密度”實驗，步驟如下：（1）將天平放在水平桌面上，游碼移到標尺左端零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中線的右側(cè)，向調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平橫梁平衡；（2）先用調(diào)好的天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量為53.8g。然后將燒杯中部分鹽水倒入空量筒中，如圖甲所示，則倒出鹽水的體積為。再用天平測量燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量，當天平橫梁平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則鹽水的密度為；（3）小明同學(xué)回家后經(jīng)過思考，發(fā)現(xiàn)利用家中現(xiàn)有器材也能測出鹽水的密度。已知空柱形容器外部底面積為，水的密度為，g取10N/kg。步驟如下：①將金屬片固定在空柱形容器底部，測出金屬片和柱形容器總質(zhì)量為100g。將它們放入水中，穩(wěn)定后處于豎直漂浮狀態(tài)，如圖丙所示，則此時金屬片和柱形容器排開水的總體積為。測出此時柱形容器露出水面的高度為5cm；②將金屬片和柱形容器從水中取出并擦干，再將它們放入在家配制的鹽水中，穩(wěn)定后處于豎直漂浮狀態(tài)，如圖丁所示，測出此時柱形容器露出液面高度為5.8cm；③根據(jù)以上信息，可以求出在家配制鹽水的密度為。五、綜合題7．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）某水位報警器如圖所示：光敏電阻R和光源正對安裝在水池側(cè)壁等高處。R接收到光源發(fā)出的光時阻值為20Ω，未接收到光時阻值為120Ω。R0為電阻箱，Q為邊長5cm的正方體浮子，密度為0.6g/cm3，當池內(nèi)水面緩慢上升至某處時，浮子將擋住射向R的光線，報警鈴聲響起。當線圈中的電流I≥0.04A時，鐵質(zhì)開關(guān)K被吸上，反之被釋放。電源電壓U=12V，不計線圈電阻，g取10N/kg。（1）Q的質(zhì)量為g，它緩慢上升時受到的浮力為N，露出水面的高度為cm；（2）如圖所示，為保證開始報警時的液面位置MN與R之間高度差h0≥3cm，需要對裝置進行適當?shù)恼{(diào)整，下列措施可行的是；（有多個選項正確）A．僅換用密度小些的材料制作浮子B．僅將池內(nèi)水換為密度小些的液體C．僅將浮子的邊長增大一些D．僅將浮子做成厚度均勻的空心正方體（3）在該裝置能實現(xiàn)其功能的前提下：①求電阻箱R0接入電路的阻值應(yīng)滿足的條件；②在滿足①問的條件下，求光敏電阻R消耗的電功率范圍。8．（2023·山東威海·中考真題）某大學(xué)科研團隊研制了一款無人潛航器，如圖甲所示，其體積可通過從內(nèi)部油艙向外部油囊壓入油量的多少來改變，從而實現(xiàn)浮沉。（，，）請分析解答下列問題：

（1）當用纜繩吊起潛航器A點處掛鉤時，潛航器總保持水平靜止，B點處于潛航器中間位置。請判斷潛航器重心在點位置附近（選填“A”或“B”）；（2）將潛航器從空中緩慢下放至水下，纜繩的拉力F隨下降的高度h變化規(guī)律如圖乙所示。求潛航器的體積是多少？（油囊沒有充油，不計水的阻力）（3）解開纜繩后潛航器下潛至海底，此時A點距海平面，A點受到海水的壓強是多少？若想使?jié)摵狡魃细。辽傧蛴湍覊喝攵嗌俚拿河停浚ê雎悦河鸵蛩畨簩?dǎo)致的體積變化）六、計算題9．（2024·四川自貢·中考真題）自貢某初級中學(xué)物理科技小組的同學(xué)們用彈簧測力計懸掛一實心長方體不吸水磚塊，使其緩慢勻速下降，并將其浸入平靜的游泳池水中，如圖甲所示。彈簧測力計的示數(shù)F與磚塊下底面下降高度h的變化關(guān)系如圖乙所示，忽略磚塊浸入水中時游泳池水面高度的變化，已知，，，求：（1）磚塊完全浸沒在水中時所受浮力的大??；（2）磚塊的密度；（3）磚塊剛好完全浸沒時，其下底面所受的壓強。10．（2024·湖南長沙·中考真題）有一個質(zhì)量為4kg，底面積為的足夠高的薄壁柱形容器放在水平地面上，g取10N/kg。（1）容器受到的重力是多大？（2）容器對水平地面的壓強是多大？（3）科技小組利用這個容器來研究物體的浮沉，他們將同種材料制成的不吸水的正方體A和長方體B放在容器中，如圖甲所示，向容器內(nèi)緩慢加水，A、B始終保持豎直，水深h與加水體積V的關(guān)系如圖乙所示。當水深為時，取出其中一個物體，水面下降2cm。當水深為時，水對容器底部的壓強是多少帕？（不考慮取出物體的過程中帶出的水，）11．（2024·廣西·中考真題）一個不吸水的實心圓柱體Q，底面積為0.01m2，高為0.3m，密度為0.5×103kg/m3。如圖甲所示，現(xiàn)將Q放在容器中，緩慢往容器中注水（水的密度為1×103kg/m3，g取10N/kg），求：（1）圓柱體Q的質(zhì)量；（2）當注入水的深度為0.1m時（此時Q未漂?。?，Q受到的浮力；（3）廣西夏季雨水充沛，每逢暴雨，河水水位快速上漲，為了監(jiān)測河水水位，某項目小組設(shè)計了“智能水位報警器”，如圖乙所示。其由A、B兩部分組成，A模擬控制器，B模擬河道。其中A內(nèi)部高度為0.7m，頂部固定著壓力傳感器，當壓力達到某一數(shù)值時，報警器會自動報警。在某次注水測試中，當注水到某一深度時，Q開始漂浮，隨著注入水的深度增加，Q最終會與傳感器接觸，當Q露出水面長度為0.1m時，報警器恰好開始報警。請通過計算，分析從開始注水到報警器報警的過程，并在丙圖中作出此過程Q底部受到水的壓強p隨注入水的深度h變化的關(guān)系圖線。12．（2024·重慶·中考真題）如圖所示，是某型號水下機器人。該機器人可以通過三種方式控制浮沉，第一種是機器人內(nèi)部水艙充放水，水艙的容積為；第二種是利用推進器提供豎直向上的推力，可以在0~30N之間調(diào)節(jié)；第三種是在機器人外部加裝不同數(shù)量的浮塊，每個浮塊質(zhì)量均為0.4kg，體積均為。已知該機器人水艙未充水時的質(zhì)量為9.5kg，未裝浮塊時，機器人的總體積為（體積不變，含機械臂）。（1）求150m深處水的壓強；（2）求當機器人未加浮塊、水艙充滿水浸沒在水中懸停時，的大??；（3）深處水底有一物體（未與水底緊密接觸），其密度均勻且為，體積為，需機器人潛入水中用機械臂抓住物體打撈上來，為確保打撈順利進行，機器人下水前需制定好能讓機器人抓住物體上浮的方案，在調(diào)到30N的情況下，還需如何利用另外兩種方式實現(xiàn)上浮，請通過計算給出一種合理方案。13．（2023·山東青島·中考真題）“國之重器”中的起重船在我國很多偉大的工程中發(fā)揮著重要作用。起重船的工作就是將重物起吊移至指定位置。如圖甲所示，一艘起重船自身質(zhì)量m1=10000t，要吊裝的重物質(zhì)量m2=1000t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（1）起重船帶著重物一起漂浮在水面上時，排開水的體積是多少？（2）起重機將該重物勻速提升了30m，它的電動機所做的功是7.5×108J，則起重機的機械效率是多少？（3）為了防止起重船吊裝重物時發(fā)生傾斜，在起重船的船體兩側(cè)建造了由許多小艙室組成的水艙。起重船吊起重物后，就通過抽水機將一側(cè)水艙里的水抽向另一側(cè)水艙來保持起重船平衡，示意圖如圖乙所示。小海設(shè)計了一種用力傳感器感知抽水量的長方體水艙模型，其底面積為2m2，示意圖如圖丙所示，其中A是固定的力傳感器，能夠顯示B對它的壓力或拉力的大小；B是質(zhì)量和體積均可忽略的細直桿，B的上端固定在A上，下端固定在物體C上；物體C是質(zhì)量為20kg、高度為2m的圓柱體。水艙中裝有4.2m3的水，抽水機將水抽出的過程中，力傳感器示數(shù)F的大小隨抽出水的體積V變化的圖象如圖丁所示。當力傳感器示數(shù)為0時，剩余的水對艙底的壓強是多少？

14．（2023·四川巴中·中考真題）某興趣小組在做浮力相關(guān)實驗時，將力傳感器固定在鐵架臺上，底面積為的實心均勻圓柱體A通過輕質(zhì)細線與力傳感器相連，力傳感器的示數(shù)等于細線拉力的大小。底面積的