备战2023年中考物理二轮复习 浮力计算题专练（含答案）
1．为了适应微重力环境，宇航员在地面用浮力水槽通过增减配重和漂浮器，使宇航员悬浮在水中，获得模拟失重的感觉和效应。质量为75kg的宇航员，若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg，求宇航员（含装备）：
（1）在浮力水槽中训练时所受的浮力；
（2）宇航员排开水的体积。
2．如图所示，将一个体积为1.0×10-3 m3 、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，g取10 N/kg。求：
（1）木块浸没在水中受到的浮力
（2）木块浸没在水中时细线对木块的拉力
（3）剪断细线后，木块处于静止时，水对容器底部减小的压强
3．如图所示，将边长为20cm的正方体放入水中，正方体浸入水中的深度为10cm，已知水的密度为1×103kg/m3 ，g=10N/kg。求：
（1）水对正方体下表面的压强；
（2）正方体受到的浮力；
（3）正方体的密度。
4．某实验小组在研究某种物质的属性时，日常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为1×10﹣3m3、重6N的该物体用细线系在底面积为250cm2的圆柱形容器的底部，物体浸没在煤油中，如图所示，（g=10N/kg，ρ煤油=0.8×103kg/m3）
（1）物体浸没在煤油中受的浮力是多大？细线受到的拉力是多大？
（2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？
5．如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力，求：(g＝10
N/kg，ρ水＝1.0×103
kg/m3)
（1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？
（2）石料的体积是多少？
（3）石料的密度是多少？
6．如图所示，一艘轮船正在长江重庆段上航行，船体和货物总重为8600吨，江水的密度为1.0×103kg/m3.求：
（1）轮船所受浮力多大？
（2）船体浸在水面下的体积？
（3）请运用有关公式推导说明：这艘轮船从长江驶入大海时，船体是上浮还是下沉一些？
7．如图所示，底面积为50cm2的大烧杯中装有适量的水，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，CO＝3DO，钩码A的质量为100g，物体B的体积为750cm3，杠杆CD在水平位置平衡时，物体B有的体积露出水面；当在A的下方加挂1个相同的钩码时，物体B有的体积露出水面，杠杆CD仍在水平位置平衡，g取10N/kg，杠杆、悬挂物体的细绳的质量可忽略不计，求：
（1）物体B浸没在水中受到浮力的大小；
（2）物体B的密度；
（3）挂两个钩码与挂一个钩码相比，烧杯底部受到水的压强减小了多少。
8．如图所示，据报道，某奇男子凭借一根不经任何加工的毛竹横渡富春江．已知人与手上物体的总质量为80kg，他两只脚站在毛竹上的受力面积是400cm2．求：
（1）他对毛竹的压强为多少；
（2）若他所用的那一根毛竹质量为210kg，体积为0.3m3，请通过计算说明他“能”或“不能”实现水上漂行．（g=10N/kg）
9．物体A的体积是2×10﹣3m3，将它放入水中，露出水面的体积是整个体积的四分之一，物体下表面距液面0.15m，如图所示．（g取10 N/kg）求：
（1）物体A所受的浮力是多少？
（2）物体A的密度是多大？
（3）物体下表面受到的液体压强有多大？
（4）在A上放一个多重的物体可以使A刚好全部浸入水中？
10．我国第一艘航空母舰已于2019年12月17日交付海军正式服役，命名“山东舰”该舰满载排水量60000吨，吃水深度为10.5米，质量为33吨的歼15战斗机停放在甲板上时对甲板的压强为 帕斯卡。求：
（1）山东舰满载时受到的浮力。
（2）山东舰满载时舰底受到水的压强。（水的密度取 ）
（3）歼15战斗机起飞后，山东舰受到的浮力怎么变？
11．刘家峡水电站是位于我省黄河上的“高原明珠”，水库大坝处有各式游船，游客可乘船直达水库西南端的炳灵寺石窟参观游览．（ρ水=1.0×103kg/m3 g=10N/kg）
①当水库水位为140米时，水对坝底的压强是多大？
②水库中有一艘自重为3.0×105N的游船，该游船搭载总质量为1800kg的30名游客后，船排开水的体积为多少m3？
12．海底光缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程．我国自主研制的深海光缆敷设技术处于世界领先水平．海底光缆的重要技术指标之一是能够承受几百至一千个大气压的水压，已知海水的密度ρ海水=1.03×103 kg/m3，取g=10N/kg，求：
（1）当光缆敷设在大海4000m深处时，它受到海水的压强是多少？
（2）若某光缆接线盒是长、宽、高分别为0.5m、0.4m、0.3m的长方体，它能悬浮在海水下任意深度处，则这个接线盒自身重是多少？
13．将体积为 2dm3 物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数为 15N，将物块的一半浸在水中（g
取 10N/kg）。求：
（1）请画出物块一半浸入水中时的受力分析图，以点代替物体；
（2）物块受到的浮力；
（3）此时弹簧测力计的示数。
14．科技小组用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型（如图），模型A的底面积为100cm2，它的底部与重1N、体积为2×10-4m3的浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，航标灯静止时A浸入水中的深度始终为6cm（不计绳重和绳与滑轮间摩擦）。求：
（1）航标灯静止时泡沫塑料A底部受到水的压力是多少？
（2）航标灯模型A的总重力是多大？
15．一个底面积为50cm2的烧杯中装有某种液体（液体密度未知），将一个木块放入烧杯的液体中，木块静止时液体深h1＝10cm，如图甲所示；把一个小石块放在木块上，液体深 h2＝16cm，如图乙所示；若将小石块放入液体中，液体深h3＝12cm，如图丙所示，石块对杯底的压力F＝1.6N，求：
（1）小石块的体积；
（2）液体的密度；
（3）小石块的密度。
答案
1、（1）解：航天员在水中悬浮，合力为零，有F浮=G总，所受的浮力为
答：在浮力水槽中训练时所受的浮力为103N；
（2）解：根据F浮=ρ水gV排可知，宇航员排开水的体积为
答：宇航员排开水的体积为0.1m3。
2、（1）解：木块浸没在水中所受浮力
（2）解：物体受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力，所以拉力 ；
（3）解：剪断细线后，木块静止在水面时，将漂浮，则 ；由 得，木块漂浮时浸没在水中的体积 ；则
；木块露出水面处于静止后，水面下降的高度： ，则容器底部所受水的压强减小了：
3、（1）解：正方体浸入水中的深度为10cm，则水对正方体下表面受到的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1×103Pa
答：水对正方体下表面的压强是1×103Pa；
（2）解：正方体受到的浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m×20×10-2m×10×10-2m=40N
答：正方体受到的浮力是40N；
（3）解：正方体漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，浮力大小等于重力大小，所以G=F浮=40N
则正方体的质量
正方体的的密度
答：正方体的密度是0.5×103kg/m3。
4、（1）解：由题知，物体浸没煤油中，V=V排=1.0×10﹣3m3，
受到的浮力：F浮=ρ煤油gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=8N；
因为G+F拉=F浮，
物体受到的拉力：F拉=F浮﹣G=8N﹣6N=2N
（2）解：漂浮时，F浮′=G=6N，
由F浮′=ρ煤油gV排′得：
V排′= = =7.5×10﹣4m3，
△V排=1×10﹣3m3﹣7.5×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3，
水深变化：△h= = =0.01m，
△p=ρ水g△h=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m=80Pa
5、（1）解：由图乙可知， 当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即：F=G=1400N，g=10N/kg
石料的质量：m石=G/g=1400N/10N/kg=140kg
当石块全浸入后，拉力F′=900N，等于重力减去浮力，则F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N
答：石料全部没入水中时受到的浮力是500N；
（2）根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排，ρ水=1.0×103kg/m3得：
因为石料完全浸没，石料的体积：V石=V排=5×10﹣2m3
答：石料的体积是5×10﹣2m3；
（3）石料的密度：
答：石料的密度是2.8×103 kg/m3。
6、（1）解：由于轮船处于漂浮状态，则根据漂浮条件可知轮船受到的浮力F浮=G=mg=8600×103kg×10N/kg=8.6×107N
答：轮船所受浮力为8.6×107N
（2）解：由F浮=ρ液gV排得，船体浸在水面下的体积
答：船体浸在水面下的体积为8.6×103m3；
（3）解：由于轮船从长江驶入大海始终是漂浮，所以F浮=G船，又F浮=ρ液gV排，则
ρ江水gV排=ρ海水gV排
已知ρ江水 ρ海水，所以V排江水>V排海水
则船体会上浮一些。
答：这艘轮船从长江驶入大海时，船体会上浮一些
7、（1）解：物体B浸没在水中受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水gVB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×750×10-6m3＝7.5N
答：物体B浸没在水中受到浮力7.5N；
（2）解：当挂一个质量为100g的钩码时，杠杆D端向下的拉力等于重力减去此时的浮力，根据杠杆的平衡条件有OD×(GB﹣F浮')＝OC×GA
所以有OD×(ρBVBg﹣ρ水gVB)＝OC×mAg
解得ρB＝+ρ水＝+×1.0×103kg/m3＝1.2×103kg/m3
答：物体B的密度1.2×103kg/m3
（3）解：由题意可知，挂两个钩码与挂一个钩码相比，B排开水的体积减小量V排＝VB﹣VB＝VB
则液面下降的高度
所以烧杯底部受到水的压强减小量p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa
答：挂两个钩码与挂一个钩码相比，烧杯底部受到水的压强减小了600Pa。
8、（1）解：他对毛竹的压力：F=G=mg=80kg×10N/kg=800N，
他对毛竹的压强：p= = =2×104Pa
答：他对毛竹的压强为2×104Pa；
（2）解：毛竹和人的总重力：G总=m总g=(80kg+210kg)×10N/kg=2900N，
毛竹刚浸没时，毛竹所受的浮力最大，则最大浮力：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m3=3000N，
因为F浮>G总，
所以他能实现水上漂行．
答：他“能”实现水上漂行．
9、（1）解：物体排开水的体积：
v排=v浸=v球﹣v露= v球= ×2×10﹣3m3=1.5×10﹣3m3，
物体受到的浮力：
F浮=ρ水v排g
=1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3×10N/kg
=15N
（2）解：∵物体漂浮在水面上，
∴F浮=G，
即：ρ水g v=ρ物gv，
∴ρ物= ρ水= ×1×103kg/m3=0.75×103kg/m3
（3）解：物体下表面受到的压强：
p=ρgh
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m
=1.5×103Pa
（4）解：物体刚全浸入水排开水的体积：
v排′=v=2×10﹣3m3，
此时物体受到的浮力：
F浮′=ρ水v排′g
=1×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg
=20N；
∵F浮′=G+GA，
∴物体A的重：
GA=F浮′﹣G=20N﹣15N=5N
10、（1）解：由题意知“山东舰”满载时，处于漂浮，则由沉浮状态的浮力特点可知
答：歼15战斗机起飞后，山东舰受到的浮力减小。
（2）解：当航母满载时，达到最大吃水深度，此时航母底部受到海水的压强为
答：山东舰满载时舰底受到水的压强为 ；
（3）解：因为舰艇是漂浮，浮力等于重力，飞机起飞后山东舰所受重力减小，则所受浮力减小。
答：歼15战斗机起飞后，山东舰受到的浮力减小。
11、解：①水对坝底的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×140m=1.4×106Pa；
②因游船搭载游客后处于漂浮状态，
所以游船受到的浮力：
F浮=G总=G船+m人g=3.0×105N+1800kg×10N/kg=3.18×105N，
由F浮=ρgV排可得，船排开水的体积：
V排= =31.8m3．
答：①水对坝底的压强是1.4×106Pa；②船排开水的体积为31.8m3．
12、（1）光缆受到海水的压强：p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.12×107Pa
答：它受到海水的压强是4.12×107Pa
（2）接线盒的体积：v=0.5m×0.4m×0.3m=0.06m3，
∵接线盒能悬浮在海水下任意深度处，v排=v，
∴G盒=F浮=ρ海水gv排=1.03×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=618N
答：这个接线盒自身重是618N
13、（1）解：物块的受力分析如图所示：
（2）解：因为物块的一半浸在水中，所以
由阿基米德原理知
答：物块受到的浮力为10N
（3）解：在空气中静止时弹簧测力计的示数为 15N，由二力平衡知
由于物体一半浸在水中，在弹簧测力计拉力作用下，处于静止状态，由受力平衡知物体受竖直向上的拉力，受竖直向上的浮力和竖直向下的重力作用，这三个力合力为0，即
答：此时弹簧测力计的示数是5N。
14、（1）解：A底部受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
航标灯静止时受到压力FA=pS=600Pa×100×10-4m2=6N
答：航标灯静止时泡沫塑料A底部受到水的压力是6N；
（2）航标灯A静止时受力示意图如图甲：绳子对B静止时受力示意图如图乙
此时，浮子B受到的浮力为F浮B=ρ水V排Bg=1×103 kg/m3×2×10-4m3×10N/kg=2N
B受到的拉力FB=F浮B-GB=2N-1N=1N
A受到的浮力F浮A=ρ水V排Ag=1×103 kg/m3×(100×10-2 m2×0.06m)×10N/kg=6N
FB=FA=1N
A的重力GA=F浮A-FB=6N-1N=5N
答：航标灯模型A的总重力是5N。
15、（1）解：由丙、甲两图可知，小石块的体积V石=(h3-h1)S=(0.12m-0.1m)×50×10-4m2=1×10-4m3
答：小石块的体积为1×10-4m3；
（2）解：由乙、甲图可知，石块放在木块上时比木块多排开液体的体积ΔV排=(h2-h1)S=(0.16m-0.1m)×50×10-4m2=3×10-4m3
木块受到的浮力差ΔF=ρ液gΔV排=ρ液×10N/kg×3×10-4m3
因为木块和石块放在木块上时木块漂浮，所以石块的重力G石=m石g=ΔF=ρ液×10N/kg×3×10-4m3
在图丙中，石块受到的浮力F浮丙=ρ液gV石=ρ液×10N/kg×1×10-4m3
小石块对杯底的压力F=G石-F浮丙=ρ液×10N/kg×3×10-4m3-ρ液×10N/kg×1×10-4m3=1.6N
解得ρ液=0.8×103kg/m3。
答：液体的密度为0.8×103kg/m3；
（3）解：小石块的重力G石=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=2.4N
小石块的密度 =2.4×103kg/m3。
答：小石块的密度为2.4×103kg/m3。
