1、全国各地中考物理分类汇编 浮力浮力20（7分）（2014黄冈）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准参数为：体积1m3、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度取1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积为多大？（3
2、）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P3=3P1求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）考点： 液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；功率计算公式的应用专题： 压强和浮力分析： （1）根据压强公式p=gh求航行器由2000m下潜至4500m深度时受到海水的压强差根据公式F=PS求所受压力差（2）处于漂浮状态的物体露出液面的体积等于总体积与浸在液面下的体积之差（3）利用功率变形式，结合受力分析，计算所受拉力解答： （1）海面下2000m处的压强为：p1=gh1=1.0103kg/m310N/kg2000m=
3、2107Pa；下潜至最大潜水深度处压强为：p2=gh2=1.0103kg/m310N/kg4500m=4.5107Pa；增加的压强为：p=p2p1=4.5107Pa2107Pa=2.5107Pa；由F=pS得探测窗口承受海水的压力增加：F=pS=2.5107Pa20104m2=5104N；（2）由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G又由F浮=V排g，G=mg，得V排g=mg；V排=0.75m3 露出海面体积为：V露=VV排=1m30.75m3=0.25m3（3）由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面，所以速度保持不变即v1=v3，由P=Fv，得P1=F1v1，P3=
4、F3v3，又P3=3P1，所以有F3=3F1，F1=F3，在t3时刻“金枪鱼”离开水面，由图象分析知，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3=mg 所以t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力：F1=2500N答：窗口承受海水的压力增加了5104N；（2）露出海面体积为0.25立方米；（3）起重装置对“金枪鱼”的拉力是2500牛点评： 本题考查了浮力、压强和功的计算，认真计算即可正确解题，解题时，有时要注意单位换算10. （2014山东济宁）将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图7中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（
5、 ）DA.在水中受到的浮力为2N B.质量为3kgC.体积为10cm3 D.密度为3.0103kg/m313. （2014山东济宁）2014年4月16日，一艘载有470余名乘客的“岁月号”客轮在韩国西南海域发生触礁浸水事故而逐渐倾斜（如图9所示），最终海水灌满船舱，客轮的重力 （填“大于”或“小于”）所受浮力而下沉。事故发生后，潜水员下潜到25米深的水下船舱内进行搜救，此时潜水员受到的压强是 Pa(海水=1.03103kg/m3)。大于 25750020、(2014重庆B卷)如图18甲所示，水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200cm2，不吸水的正方体木块B重为5N，边长为10cm，静止在容器
6、底部，质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度为L5cm，已知水的密度为1.0103kg/m3。求：（1）甲图中，木块对容器底部的压强多大？（2）问容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为1N时，停止加水，如图18乙所示，此时木块B受到的浮力是多大？（3）将图18乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大？20：（1）500Pa (2)6N (3)1050Pa17（6分）（2014青岛）运用知识解决问题：（2）请画出图1中漂浮在水面上的小球所受力的示意图考点： 力的示意图； 专题： 其他综合题分析： （2）小球在水中受到重力和浮力的作用，重力
7、的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于小球漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等解答： 解：（2）小球漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，如下图所示：故答案为：（2）如图所示； 点评： （2）画力的示意图时要考虑到物体的运动状态，当物体处于静止或匀速直线运动时，受到的力就是平衡力24（5分）（2014青岛）小雨受到的重力为640N，他站在水平地面上时对地面的压强为1.6103Pa（1）他用图甲所示滑轮组匀速提升物体A，滑轮组的机械效率为90%（不计绳重和摩擦），此时他对水平地面的压强为6103Pa则物体A重力GA=？（2）如图乙所示，若他用
8、此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3m的正方体B（不计水的阻力、绳重和摩擦），当物体B的下表面所受水的压强为2103Pa时，小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的，则物体B的密度B=？考点： 滑轮组绳子拉力的计算；密度的计算；压强的大小及其计算专题： 其他综合题分析： （1）根据p=求出人与地面的接触面积，再根据p=求出人拉物体时对地面的压力，从而求出人对绳子的拉力，再根据=求出物体重力；（2）根据p=gh求出物体下表面到液面的深度，求出物体排开液体的体积，根据F浮=gV排求出物体受的浮力，根据题意求出此时小雨对地面的压强，根据p=求出小雨此时对地面的压力，从而求出小雨的拉力，在
9、第一问中，根据F=（G+G动）求出动滑轮重，根据F=（GF浮+G动）求出物体重力，根据G=mg=Vg求出物体密度解答： 解：（1）p=小雨与地面的接触面积S=0.04m2，匀速提升物体A时，小雨对地面的压力F=pS=6103Pa0.04m2=240N，小雨对绳子的拉力F拉=GF=640N240N=400N，=物体A的重力GA=3F拉=3400N90%=1080N；（2）p=gh物体B浸入液体中的深度h=0.2m，物体排开水的体积V排=Sh=（0.3m）20.2m=0.018m3，物体受到的浮力F浮=gV排=1103kg/m310N/kg0.018m3=180N，p=此时小雨对地面的压力F=pS
10、=pS=6103Pa0.04m2=120N，小雨对绳子的拉力F拉=GF=640N120N=520N，F=（G+G动）动滑轮重G动=3F拉GA=3400N1080N=120N，F=（GF浮+G动）物体B的重力GB=3F拉G动+F浮=3520N120N+180N=1620N，G=mg=Vg物体B的密度=6103kg/m3答：（1）物体A重力为1080N；（2）物体B的密度为6103kg/m3点评： 此题主要考查的是学生对压强、二力平衡知识、机械效率、液体压强、浮力、滑轮组的省力特点、质量、密度计算公式的理解和掌握，综合性很强，难度很大27（2分）（2014青岛）问题解决测量浮力：小雨想要知道一块形
11、状不规则的塑料泡沫浸没在水中时所受浮力的大小，身边只有一个轻质滑轮，一把轻质硬木刻度尺，一个密度小于水的正方体木块，一个盛有适量水的水槽和线绳（1）测量步骤（配图说明）；（2）计算出浮力的大小F浮=水ga3h考点： 探究浮力大小的实验专题： 设计与制作题；测量型实验综合题分析： 泡沫塑料的形状不一定规则且密度小于水的密度，无法直接用刻度尺测出泡沫塑料的体积即排开水的体积，但给了正方体木块、轻质滑轮、轻质硬木棒，可以组装成杠杆和滑轮组合而成的测量工具，即先利用可读出测出木块的边长和放入足够多的水中浸没的深度，利用阿基米德原理和物体漂浮条件求出木块的密度，进一步求出木块的质量和重力，然后把泡沫塑料
12、和木块分别挂着硬木棒的两端水平平衡，测出力臂，根据杠杆的平衡条件求出泡沫塑料的重力，最后通过滑轮浸没在水中，调节平衡后测出力臂，根据杠杆的平衡条件求出此时绳子的拉力，则泡沫塑料受到的浮力等于泡沫塑料的重力加上绳子对泡沫塑料的拉力，据此进行解答解答： 解：（1）步骤：如图甲所示，将塑料泡沫和木块分别挂在刻度尺两端，使杠杆水平平衡，读出力臂l1和l2；用刻度尺测量出正方体的边长为a，把木块放入水槽中，如图乙所示，用刻度尺测出它的下表面到水面的距离为h；如图3所示，用此装置使塑料泡沫浸没在水中，并使杠杆水平平衡，读出力臂l1和l3（2）图乙中，木块的体积：V=a3，因木块漂浮，所以，木块的重力：G木
13、=F浮木=水gV排=水ga2h，由杠杆的平衡条件可得，图甲中有：G泡沫l1=G木l2，则G泡沫=，图丙中，设滑轮绳子的拉力为F，则Fl1=G木l3，即F=，所以，泡沫塑料浸没时受到的浮力：F浮=G泡沫+F=+=水ga2h故答案为：（1）步骤：如图甲所示，将塑料泡沫和木块分别挂在刻度尺两端，使杠杆水平平衡，读出力臂l1和l2；用刻度尺测量出正方体的边长为a，把木块放入水槽中，如图乙所示，用刻度尺测出它的下表面到水面的距离为h；如图3所示，用此装置使塑料泡沫浸没在水中，并使杠杆水平平衡，读出力臂l1和l3（2）水ga2h点评： 本题考查了测量泡沫塑料完全浸没时所受的浮力，关键是明白所给实验器材的作
14、用，要注意木块和泡沫塑料的密度均小于水的密度25（2分）（2014邵阳）酷夏季节，烈日炎炎，很多人喜欢下河下塘游泳一个密度与水相同的实心物体，放入足够多的水中静止时，它将处于 悬浮 （选填“漂浮”或“悬浮”）状态因为人体密度与水的密度大致相同，所以为了安全，请同学们不要擅自下河下塘游泳 考点：物体的浮沉条件及其应用专题：应用题；浮沉的应用分析：利用物体的浮沉条件判定，实心物体密度小于水的密度，物体漂浮在水面上；实心物体密度大于水的密度，物体下沉，实心物体密度等于水的密度，物体会悬浮解答： 解：由于一个密度与水相同的实心物体，根据物体的浮沉条件可知：放入足够多的水中静止时，它将处于悬浮状态，所以
15、人体密度与水的密度大致相同，所以为了安全，请同学们不要擅自下河下塘游泳故答案为：悬浮点评：本题考查了物体的浮沉条件，知道根据物体与液体的密度即可判断实心物体的浮沉 30（6分）（2014邵阳）某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：（1）如图甲、乙，先用弹簧测力计吊着石块，弹簧测力计的示数为1.6N，然后让石块完全浸没在水中，弹簧测力计的示数变为1N，则石块受到水的浮力为 0.6 N（2）如图丙，用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面，随着石块露出水面的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数也越来越大，则石块受到的水的浮力越来越 小 （选填“大”或“小”）说明浮力的大小与石块浸入水中的体积有关（
16、3）通过比较图乙和图 丁 ，可以探究浮力大小跟液体密度是否有关 考点：探究浮力大小的实验专题：探究型实验综合题分析： 石块受到的浮力等于重力与测力计示数之差；应用控制变量法分析图示实验，根据实验现象分析答题解答： 解：（1）石块受到的浮力：F浮=GF=1.6N1N=0.6N；（2）石块受到的浮力：F浮=GF，石块的重力G不变，测力计示数F越来越大，则石块受到的浮力越来越小；（3）探究浮力与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相等而液体密度不同，由图示实验可知，图乙与图丁所示实验物体排开液体体积相等而液体密度不同，可以用图乙与图丁所示实验探究浮力与液体密度的关系故答案为：（1）0.6；（2）
17、小；（3）丁点评： 本题考查了求石块受到的浮力、判断浮力如何变化、实验现象分析等，知道实验原理、应用控制变量法分析图示实验即可正确解题 10（4分）（2014安徽）一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，则长方体下表面所受到液体的压力表达式为 液gh2S 、浮力表达式为 液g（h2h1）S （液体密度液和g为已知量） 考点：液体压强计算公式的应用；浮力大小的计算专题：压强和浮力分析：根据液体压强公式p=gh、压强公式的变形公式F=pS推导证明解答： 解：由液体压强公式p=gh及压强公式的变形公式F=pS得：F1=p1S=液gh1S；F
18、2=p2S=液gh2S，F浮=F2F1=液gh2S液gh1S=液g（h2h1）S故答案为：液gh2S；液g（h2h1）S点评：本题考查了：液体压强公式p=gh、压强公式的变形公式F=pS、浮力公式F浮=gV排，推导证明过程简单，是一道基础题8（3分）（2014宜宾）深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备多块相同的压载铁，当其到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等，并通过探测器观察窗观察海底世界其深海探测器在一次海底科考活动中，经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后，顺利完成任务如图所示，是该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的Pt图象，以下说法正确的是（ ） A探测器在A
19、B、BC、CD三个阶段，所受浮力的大小关系是F浮ABF浮BCF浮CDB探测器在下潜、悬浮、上浮三个阶段，在竖直方向的速度大小关系是v悬浮v下沉v上浮C探测器在第3h、第5h和第8h的三个时刻，观察窗所受压力大小的关系是F5hF3hF8hD探测器在下潜的最深处处于悬浮状态，受到重力、浮力和海水对探测器的压力的作用 考点：物体的浮沉条件及其应用专题：浮力分析： A、根据F浮=gV排可比较探测器在AB、BC、CD三个阶段，所受浮力的大小关系；B、潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整当潜水器两侧配备4块压载铁时，潜水器下潜一定深度后按恒定速度下潜；当潜水器到达一定深度时，可操作抛载
20、其中两块压载铁，使潜水器悬停在指定深度上实现作业，包括航行、拍照、取样等；当任务完成，再抛弃另外2块压载铁，使潜水器上浮，到达水面；C、根据3h、第5h和第8h的三个时刻所受的压强关系，利用压强公式变形分析观察窗所受压力大小的关系D、潜水器在水下悬浮，受到的重力和浮力大小相等解答： 解：A、探测器在AB、BC、CD三个阶段，都是浸没，V排=V物，故由F浮=gV排可知，在AB、BC、CD三个阶段，所受浮力的大小是相等的，故A错误；B、潜水器两侧配备4块压载铁时，对潜水器受力分析，根据牛顿第二定律可得G1kv2F浮=ma，当速度增大时，加速度逐渐减小，当加速度减到零时，速度达到最大值，潜水器做匀速
21、运动，潜水器抛弃所有压载铁时，根据牛顿第二定律得G3kv2+F浮=ma，潜水器将做加速度逐渐减小的加速运动，故B错误；C、由图象可知，3h所受压强为7.5104Pa，5h所受压强为10104Pa，8h所受压强为4.5104Pa，根据p=可得F=pS，则5h所受压力大于3h所受压力，3h所受压力大于8h所受压力，即F5hF3hF8h，故C正确；D、潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故该选项说法错误；故选C点评：牛顿动力学问题是高考考查的重点，而与中国科技进步相关的高科技问题更能激起学生的爱国热情，本题借助最新的物理情景，考
22、查了牛顿动力学问题，解题的关键是会将实际问题转换为物理模型19（7分）（2014菏泽）韩国“岁月号”经过改造后，船体为6825t级，长145m，宽22m，最大载客量920人，满载排水量6825t，是目前韩国国内同类客轮中最大的一艘，“岁月号”客轮沉船事件引起世界广泛的关注 沉船原因有人猜测沉船原因，是轮船底部被船员视为生命水的“平衡水”被人为减少，如图所示，导致船在失去平衡时丧失了自我恢复平衡的能力关于平衡水的作用，下面说法正确的是 B A、增大浮力 B、降低船体的重心C、减少惯性 D、增大惯性“岁月号”打捞韩国最大打捞船的打捞能力只有3200吨级，目前四艘打捞船已经进入工作区域小明也想到一种
23、打捞方法：将一些气囊捆在沉船上，然后充气，利用众多气囊的浮力将沉船拉出海面请通过计算结果对小明的打捞方法进行可行性分析（气囊自身重量情况忽略不计） 参照数据：“岁月号”自身质量加之所载货物和海水总质量超过万吨（按10000吨计算和考虑）一个普通农村中学教室的体积约400m3，海水密度按103kg/m3计算和考虑g=10N/kg 考点：稳度和提高稳度的方法；阿基米德原理专题：社会热点综合题分析：（1）根据提高稳定性的方法主要有两种：一是增大支承面；二是降低重心来解答此题；（2）已知气囊的体积和水的密度，根据公式F浮=gV排可求这些气囊受到海水的浮力解答： 解：（1）根据提高稳定性的方法可知，轮船
24、底部的“平衡水”的作用相当于降低了轮船的重心，所以B正确；（2）岁月号”的质量m=10000T=1107kg设浮体（气囊）的体积为V，浮体（气囊）要将沉船拉出水面，至少应满足F浮=G=水Vg=mg，浮体的最小体积：V=1104m3；可行性分析：结论：打捞方案是可行的，浮体（气囊）的体积大于104m3点评：本题考查增加稳定性的方法，在技术上，可以通过降低重心的方法增加物体的稳定性，也可以通过增大支撑面积来增加物体的稳定性 18（2分）（2014株洲）将一空饮料罐压入装满水的烧杯中，其排开的水所受到的重力为4N，则空饮料罐受到的浮力大小为 4 N，方向竖直 向上 考点：浮力大小的计算专题：浮力分析
25、：根据阿基米德原理（浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于该物体排开的液体受到的重力）的内容填写；解答： 解：浸在水中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的水所受的重力；空饮料罐压入装满水的烧杯中，其排开的水所受到的重力为4N，则空饮料罐受到的浮力大小为4N，方向竖直向上；故答案为：4；向上点评：本题考查了阿基米德原理的应用，是一道基础题目 26（6分）（2014株洲）某同学利用“替代法”测量一粒花生米的密度，实验过程如图所示 （1）在下列空格中填写适当内容选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现花生米下沉至杯底，如图（甲），此时花生米所受的浮力 小于 重
26、力（填“大于”、“等于”或“小于”）往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到花生米 悬浮 ，随即停止加盐，如图（乙）取出花生米，用调好的天平测杯子和盐水的总质量，如图（丙），天平的读数为 121 g将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁），量筒的读数为 55 mL利用密度公式计算出盐水的密度，即为花生米的密度（2）实验中若加盐过量，可进行如下操作： 向盐水中加水 （3）实验中遗漏了重要的一步，即 将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，测出空杯子的质量 考点：固体的密度测量实验专题：测量型实验综合题分析：（1）根据物体的浮沉条件，物体下沉时浮力小于重力；当物体的密度与液体密度相等时，物体在液体中悬浮；天平的读数
27、：砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；进行量筒的读数时，注意量筒的分度值；（2）若液体的密度过大，可加水稀释；（3）要测量盐水的密度，需测出盐水的质量和体积，然后计算出密度，从该处入手进行分析解答： 解：（1）花生米下沉，说明此时花生米所受的浮力小于重力；往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到花生米悬浮；由图丙知，天平的读数为m=100g+20g+1g=121g由图丁知，量筒的分度值为1ml，量筒的读数为55mL（2）实验中若加盐过量，可再向盐水中加水（3）要测量盐水的密度，需测出其质量和体积，而要测其质量，除了测出盐水和杯子的总质量，还需测出倒出盐水后空杯子的质量故答案为：（1）小于；悬浮；12
28、1；55；（2）向盐水中加水；（3）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，测出空杯子的质量点评：此题利用替代法来测量花生米的密度，考查了对物体浮沉条件的应用及液体密度的测量，设计新颖，要能够很好的解决，需熟练掌握有关基础知识 26（6分）（2014威海）如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图在一次打捞沉船的作业中，在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了0.4m3；在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对
29、于动滑轮A未挂沉船时变化了1m3沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F1、F2，且F1与F2之比为3：7钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计，动滑轮的重力不能忽略（水的密度取1.0103kg/m3 g取10N/kg）求：（1）沉船的重力；（2）沉船浸没水中受到的浮力；（3）沉船完全露出水面匀速上升1m的过程中，滑轮组AB的机械效率考点： 重力的计算；阿基米德原理；滑轮（组）的机械效率专题： 功、功率、机械效率分析： （1）在沉船全部露出水面匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1m3，根据F浮=gV排求出打捞平台增大的浮力，即为沉船
30、的重力；（2）在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了0.4m3；根据F浮=gV排求出打捞平台增大的浮力，然后求出沉船受到的浮力；（3）根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力，然后根据=求出机械效率解答： 解：（1）在沉船全部露出水面匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了1m3，则打捞平台增大的浮力：F浮=gV排=1103kg/m310N/kg1m3=104N，即沉船的重力为G=104N；（2）在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了0.4m3；则打捞平台增大的浮力：F浮1=gV排1=1103kg/m310N/kg
