2023年中考九年級物理綜合題專項(xiàng)訓(xùn)練：浮力

2023年中考九年級物理綜合題專項(xiàng)訓(xùn)練：浮力

一、綜合題

1.如圖所示，一個質(zhì)量分布均勻的實(shí)心球浸沒在某液體中，液體密度為P泄。

（1）請?jiān)趫D中畫出實(shí)心球所受浮力和重力的示意圖。

（2）若該球能夠懸浮在液體中，設(shè)小球的密度為p,試推證p=p灌。

2.小禹在家中利用電吹風(fēng)的冷風(fēng)檔做小實(shí)驗(yàn)，偶然發(fā)現(xiàn)電吹風(fēng)向上吹風(fēng)時(shí)，可使一個塑料小球懸空

而不掉下來.小禹好奇地向爸爸請教，爸爸表揚(yáng)了小禹愛鉆研的好習(xí)慣，并告訴他：原因主要是流

動的空氣對小球產(chǎn)生了一個方向與風(fēng)向一致的作用力，這個作用力可以稱為“風(fēng)阻”；當(dāng)"風(fēng)阻”與小球

重力平衡時(shí)，小球就可以保持靜止；而且當(dāng)小球的大小相同時(shí)，可認(rèn)為受到的“風(fēng)阻”大小F與空氣

相對于小球的速度大小v的二次方成正比，即F=kv2（k為常數(shù)）.

爸爸還鼓勵小禹結(jié)合初中知識來解決以下與這個現(xiàn)象相關(guān)的問題：

有一豎直通風(fēng)管道，當(dāng)給風(fēng)裝置豎直向上給風(fēng)時(shí)，整個管道內(nèi)風(fēng)速都相同，風(fēng)速的大小可由給風(fēng)

裝置任意調(diào)整.風(fēng)速大小為v時(shí)，質(zhì)量為m的實(shí)心小球甲恰好能在管道內(nèi)懸浮.

（1）若換上一個大小與甲球相同的實(shí)心小球乙，則需要調(diào)整風(fēng)速大小為2v,才可以使乙保持懸

浮.則乙球密度是甲球密度多少倍？

（2）若風(fēng)速大小調(diào)整為I.2v,讓甲球在管道內(nèi)由靜止釋放，它將先加速上升然后勻速上升，甲球

勻速上升時(shí)，“風(fēng)阻”對它做功的功率是多大？（用來表示結(jié)果的字母從m、g、k、v中選用）

請各位同學(xué)也來解決這兩個問題把！

3.潛艇模型在船塢內(nèi)，用繩（質(zhì)量忽略）將它的底部和船塢底部相連，進(jìn)行有關(guān)測試。先將模型浸

沒在水中，保持靜止（如圖甲所示）；然后抽出船塢的水，直到把水完全抽干（如圖乙、丙、丁所

示），在此過程中，模型所受浮力隨時(shí)間的變化如圖所示，已知：g取lONkg、水密度為

1.0xl03kg/m3,模型的鋼板密度為7.9xl03kg/m3,則:

甲乙丙T

A7^(x105N)

（1）模型所受的重力為N；

（2）分析圖可知：抽水過程中，模型底部剛好與船塢底部接觸，是發(fā)生在時(shí)刻（選填

“tl，,飛，，％”，*”）；

（3）圖甲中，繩的拉力為Fi。

①以"?"代表模型，方框中已畫出其所受的重力G。請把模型的受力示意圖畫完整

②計(jì)算：模型的體積是多少?

③圖甲中，若船塢裝滿的是海水，繩的拉力為F2（已知P海水＞P水）。判斷：FiF2

（選填判斷依據(jù)

是

4.我國自主研發(fā)的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器（如圖甲）多次下潛到7000m海底，深海潛水器是用增加和

拋棄壓載鐵的辦法來改變所受重力來實(shí)現(xiàn)浮沉.

甲乙

（1）若“蛟龍?zhí)枴钡竭_(dá)7000m深的海底世界，海水對“蛟龍?zhí)枴蓖鈿さ膲簭?qiáng)約為7xl07pa,則潛水器

的一個面積為300cm?觀測孔受到海水的壓力約為多大？

（2）正在水中勻速直線下潛的“蛟龍?zhí)枴睗撍鞯目傎|(zhì)量為223在水中拋棄4000N的重物后潛水

器以同樣的速度勻速直線上浮，潛水艇的外殼及體積不發(fā)生改變，所受海水的阻力不變，請你估算

潛水器的體積約為多大？（海水的密度近似取1.0xl03kg/m3,g=10N/kg）.

（3）如圖乙為某專業(yè)區(qū)內(nèi)海水的密度◎（單位體積內(nèi)含鹽量）隨海水垂直深度h變化的圖線，海

水密度的垂直分布主要是由鹽度決定，其他因素的影響可忽略。裝載著潛水器的輪船在作業(yè)區(qū)域，

將潛水器用鋼纜吊起浸沒水中懸停在水中時(shí)，松開鋼纜，潛水器剛好勻速下沉，則下沉過程中，潛

水器速度最大位置為（選填“A”“B”“C”“D”），此位置潛水器受到的力是（選填

“平衡力”“非平衡力”）.

5.釣魚島自古以來就是中國國有領(lǐng)土，早在明朝1373年我國漁民就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了釣魚島.如圖所示

是我國一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合公務(wù)船正在釣魚島巡航的示意圖（海水密度取1.02x103kg/m3,g

取10N/kg）

（1）若該船的聲吶探頭距海面深度為8m,則該聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)是多少？

（2）該船滿載時(shí)排水量為34003則船受到的重力和浮力各為多少？

（3）當(dāng)該公務(wù)船以45km/h的速度勻速航行6h,若航行時(shí)受到阻力為船重的0.05倍，則這一過

程中動力所做的功是多少？

6.將一重為2.7N的鋁塊掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上，當(dāng)鋁塊浸沒在裝滿水的燒杯中時(shí)，溢出100cm3

的水.（p*=1.0xl03kg/m\g=1ON/kg）求:

（1）鋁塊受到多大的浮力？

（2）此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)是多大？

（3）鋁塊的密度是多大？

7.半潛船是通過壓水艙的吸水和排水，實(shí)現(xiàn)其上浮和半潛（甲板潛入水中）.現(xiàn)有一艘質(zhì)量為

4x10%的半潛船，前去執(zhí)行運(yùn)輸一艘受損船舶的任務(wù).（p沏Ql.OxlO3kg/m3,g=lON/kg）

（1）如圖甲所示，當(dāng)該半潛船不裝貨物，且壓水艙不吸水時(shí)，受到的浮力有多大？

（2）當(dāng)壓水艙吸水，半潛船下沉，實(shí)現(xiàn)半潛，如圖乙所示.將受損船舶移動到半潛船甲板上方

后，半潛船通過排水上浮，當(dāng)壓水艙剩余海水的體積達(dá)到3乂1（）31靖時(shí):半潛船浸入海水中的體積為

5x10/3,這時(shí)甲板已完全露出水面，如圖丙所示，則其運(yùn)輸?shù)拇百|(zhì)量是多少？

8.2011年7月26日，我國自行研制的“蛟龍”號深海載人潛水器下潛到5188m深度，達(dá)到世界先進(jìn)

水平.

(1)潛水器從海面處下潛到5000m深處用時(shí)2.5h,則下潛過程中平均速度為km/h.

(2)潛水器在水下航行時(shí)，需要螺旋槳向后推水，說明.

(3)海面處In?海水的質(zhì)量是1022kg,而在5000m深處，由于海水被壓縮，InP海水的質(zhì)量是

1050kg由此說明液體分子間有,潛水器下潛深度增加，受到的浮力(增大/不變/

減小).已知潛水器的總體積為8m3,則在50()()m深度處，潛水器受到的浮力為N

(g取10N/kg).

9.有一重為64N的正方體物體放在水平地面上，它的邊長為20cm.(g取10N/kg)求：

(1)該物體的密度是多少？

(2)物體對水平地面的壓強(qiáng)是多大？

(3)如把該物體放入足夠多的水中，靜止后受到的浮力為多大？

10.如圖所示，我國自行研制的第二艘航空母艦，排水量為6萬噸，是目前世界上最大的常規(guī)動力

航母，(海水密度p水=1000kg/m3,g=10N/kg,排水量——滿載時(shí)排開水的質(zhì)量)

(1)“國產(chǎn)航母”滿載時(shí)正常行駛在水面上，受到的浮力是多大？

(2)此時(shí)航母排開水的體積是多少？

11.一邊長為10cm的正方體物塊，用細(xì)線系在容器底部，向容器內(nèi)加水，物塊上浮，細(xì)線被拉直;

當(dāng)物塊一半體積浸入水中時(shí)(如圖所示)，細(xì)線拉力為3N；剪斷細(xì)線，物塊上浮直至漂浮。g取

(1)物塊一半體積浸入水中時(shí)，物塊所受的浮力；

(2)物塊一半體積浸入水中時(shí)，畫出物塊的受力示意圖;

(3)物塊的重力及物塊的密度；

(4)物塊漂浮時(shí)，物塊所受浮力及排開水的體積。

12.如圖所示，將質(zhì)量為80g,體積為lOOcn?的鐵制小球放入盛水的薄玻璃容器的水中在玻璃容器

下方有一已經(jīng)接入電路的螺線管，小燈炮L標(biāo)有“6V3W”字樣，通過螺線管的電流I與螺線管對鐵

制小球的作用力F的關(guān)系如下表所示(燈絲電阻保持不變，不考慮鐵制小球與螺線管距離的遠(yuǎn)近對

作用力F的影響)求：

FA0.10.20.30.40.5

F/N0.050.10.150.20.25

(1)斷開開關(guān)鐵制小球靜止時(shí)露出水面的體積是多少？

(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使鐵制小球能懸停在水中，此時(shí)小燈泡消耗的功率是多

大？

(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)鐵制小球靜止時(shí)，小球?qū)θ萜鞯椎?/p>

壓力是多大？

13.如圖，最近有報(bào)道，奇男子方恕云憑借一根不經(jīng)任何加工的毛竹橫渡富春江.(g=10N/kg)

(1)已知人與手上物體的總質(zhì)量為80kg,他兩只腳站在毛竹上的受力面積是400cm2,求他對毛

竹的壓強(qiáng).

(2)若他所用的一根毛竹質(zhì)量為210kg,體積O.3m3,則他能否實(shí)現(xiàn)水上漂行？

14.如圖所示，質(zhì)量為60g,體積為50cm3的鐵質(zhì)小球浸沒在盛水的水槽中，在小球正上方有一已接

入電路的螺線管，小燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣，通電螺線管中電流I與螺線管對小球吸引力F的關(guān)系如

表所示：(燈絲電阻不變，不考慮小球與螺線管距離遠(yuǎn)近對力F的影響)，試求：

I/A0.10.2().30.4().5

F/N().050.10.150.20.25

Q

(1)若槽中水深10cm,槽底所受水的壓強(qiáng)是多大？

(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使小球懸浮在水中，此時(shí)小燈泡消耗的功率是多大？

(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，小球露出水面的體積有多大？

15.如圖所示，體積為V=200cm3的木塊在繩子向下的拉力F=O.8N的作用下完全浸沒在水中(p水

=1.0xl()3kg/m3,繩子重力不計(jì)).求：

(1)木塊此時(shí)受到浮力

(2)木塊的重力.

(3)剪斷繩子，木塊靜止時(shí)排開水的體積.

16.2022年3月23日“天宮課堂”第二課開講了:

甲乙

(1)環(huán)繞地球飛行的空間站中可近似看作“零重力”環(huán)境，“太空教師”王亞平從水袋里擠出了一些

水，這些水變成球形，懸浮在天宮中，接著向水球內(nèi)注入一個氣泡，氣泡會懸在水球中央，此時(shí)氣

泡(受到/不受)浮力作用；

(2)如圖乙所示，王亞平老師用冰墩墩演示了“太空拋物實(shí)驗(yàn)”，當(dāng)冰墩墩離開王老師的手之后，

它將處于狀態(tài)，該實(shí)驗(yàn)可以用定律來解釋.

(3)彈簧測力計(jì)和托盤天平，可以在空間站中正常使用的是。

答案解析部分

F"

1.【答案】（1）

（2）設(shè)物體體積為V,排開液體體積為V排，因?yàn)槲矬w懸浮，F(xiàn)^=G所以p濃V“tg=pVg,已知懸

浮時(shí)V（t=V,貝ljp=p；s。

2.【答案】（1）解：由于甲球保持懸浮，由二力平衡條件可得G^F,即：G^kv2；

乙球保持懸浮時(shí)，同理可得：G『k（2v）2=4kv2；

所以，甲球與乙球的重力關(guān)系為：G乙=4G”,；

由G=mg可得：m4=4m甲；

已知甲球與乙球的體積相同，根據(jù)p={#mathmL#昭#/mathmL#}可得：pz=4p中；

答：乙球密度是甲球密度4倍；

（2）解：甲球勻速上升時(shí)，由二力平衡條件可得“風(fēng)阻”：F=G產(chǎn)mg-------------------①，

由題可知，風(fēng)速為v時(shí)，甲球保持靜止；風(fēng)速大小調(diào)整為1.2v時(shí);甲球勻速上升；由于都是處于平

衡狀態(tài)，所以“風(fēng)阻”相同，則空氣相對于小球的速度仍然為V,

則甲球上升的速度v，=1.2v-v=0.2v--------②；

所以，風(fēng)阻對甲球做功的功率：P={#mathmL#}與{#/mathmL#}={#mathmL#}^{#/mathmL#}

=Fv,=mgx0.2v=0.2mgv.

答：甲球勻速上升時(shí)，“風(fēng)阻”對它做功的功率是0.2mgv.

3.【答案】（1）1.0x105

(2)t3

浮

(3):12；＜；圖甲中，模型靜止，受力平衡，即F&=Ff?-G模型浸沒在水或海水

中，其重力G都不變，V排不變，而P海水＞9水,所以所以浸沒在海水中的浮力F浮變大，那

么繩子的拉力變大，即FWF2

4.【答案】(1)解：由P=(可得，觀測孔受到海水的壓力F=PS=7xlO7pax3OOxlO?m2=2.1xlO6Pa；

答:觀測孔受到海水的壓力約為2.1xlO6Pa；

(2)解：“蛟龍?zhí)枴眲蛩傧聺摃r(shí)，所受浮力、阻力和重力是平衡力，阻力和浮力的方向向上，F(xiàn)浮

+f=G*；“蛟龍?zhí)枴眲蛩偕细r(shí)浮力、阻力、重力是平衡力，阻力和重力的方向向下，F(xiàn)浮=G；w-G施

年冊拗

+f,即：F浮=—2G~-G嫂，pgV=2―G*-~G上，則潛水器的體積U==2x2.2x103kgX

22

2G」「G拋

ION/kg-4000TV2x1.0x103kg/m3xlON/kg=21.8m3----------------

2僚

答：潛水器的體積約為21.8nP；

(3)C；平衡力

5.【答案】(1)解：該聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)：

p海加=pgh=1.02x1()3kg/m3x1()N/kgx8m=8.16x1()4Pa.

答：該聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)是8.16xlOaPa；

(2)解：已知m排=3400t=3.4xl06kg；

公務(wù)船所受到的浮力：

F；7=Gm=mtitg=3.4x106kgx1()N/kg=3,4x107N；

由于船處于漂浮，則G=F浮=3.4X107N；

答：船受到的重力和浮力都是3.4X107N；

⑶解：由v=海：船的路程為:

s=vt=45km/hx6h=270km=2,7x105m,

由于船勻速行駛，則船受到的動力F=f=0.05G=0.05x3.4x107N=1.7x106N,

動力所做的功：

W=Fs=1.7x106NX2.7X105m=4.59x10"J；

答：這一過程中動力所做的功是4.59xlO"J.

6.【答案】⑴解:鋁塊排開水的體積:V^lOOcm^lxlOW,

3343

鋁塊受到的浮力：F；.=p*gVrt=1.Ox10kg/mx1ON/kgx1x10-m=1N

(2)解：鋁塊的重力G=2.7N,

彈簧秤的拉力：Fa=G-Fi?=2.7N-1N=1.7N

⑶解：鋁塊的質(zhì)量：m=鋁添儲=0.27kg,

4

鋁塊浸沒在裝滿水的燒杯中，鋁塊的體積V=Vtt=lxl0-m\

鋁塊的密度：

p=尋=-0,2段3=2.7xl03kg/m3

v1x1047n3

7.【答案】(1)解：當(dāng)該半潛船不裝貨物，且壓水艙不吸水時(shí)受到的浮力F浮=Gw=m婚

g=4x104xl03kgxl0N/kg=4x108N,

答：該半潛船不裝貨物，且壓水艙不吸水時(shí)，受到的浮力有4X108N；

(2)解：當(dāng)壓水艙剩余海水的體積達(dá)到3xl()3m3時(shí)，

半潛船受到的浮力：F浮=p海水gV掛=1.0x1()3kg/m3xlON/kgx5x1013=5x1("N,

剩余海水的體積達(dá)到3xl03m3時(shí)，海水的重力為G水=p>KgV水

=1.0x103kg/m3x10N/kgx3x103m3=3x107N,

其運(yùn)輸?shù)拇暗闹亓椋篏運(yùn)=F&-G水=5xlO8N-3xlO7N=4.7xlO8N；

7

其運(yùn)輸?shù)拇暗馁|(zhì)量為：m=言=4；給N=4.7xl0kg.

9ION/kg

答：其運(yùn)輸?shù)拇百|(zhì)量是4.7x107kg.

8.【答案】(1)2

(2)物體間力的作用是相互的

(3)空隙；增大；8.4x104

9.【答案】(1)解：物體的體積：

V=L?=(0.2m)3=O.OO8m3,

該物體的密度：

MG6N,

p=V=gV=0.008m3X10N/kg=0-8xl0kS/m；

答：該物體的密度為O.8xlO3kg/m3；

(2)解：對地面壓強(qiáng)的受力面積：

S=I?=(0.2m)2=0.04m2,

物體對水平地面的壓強(qiáng):

FG64/Vi

P=5=5=U^=160r0nPnna；

答：物體對水平地面的壓強(qiáng)為1600Pa；

（3）解：..?物體的密度小于液體的密度,

???把該物體放入足夠多的水中，靜止后物體漂浮,

則F片G=64N.

答：如把該物體放入足夠多的水中，靜止后受到的浮力為64N.

10.【答案】（1）解：因?yàn)槠∏襇探=60000t=6xltfkg,F浮=G排=m排g=6xkgx

10N/kg=6xlOsN

m排

（2）解：V探=孩1000kg/m-至=6x104m3

11.【答案】（1）解：物塊一半體積浸入水中時(shí)，根據(jù)阿基米德原理，所受浮力為F浮=p水gV排

103kg/m3xION/kgx|x(0.1m)3=5N

答：物塊一半體積浸入水中時(shí)，物塊所受的浮力為5N；

(2)

（3）解：物塊一半體積浸入水中時(shí)：因物塊靜止，故尸理=6物+/痙

物塊重力為G的=F浮-F拉=5N-3N=2N

G

物塊質(zhì)量為m物贏=。次

772

物塊密度為P物=q=（:需3=012x103kg/m3

答：物塊的重力為2N,物塊的密度為0.2x103kg/m3；

（4）物塊漂浮時(shí)，根據(jù)二力平衡，所受浮力等于重力，即F浮=G笏=2N

F、

排開水體積為=一匚=—5-------.................=2x10-4m3

"P/IO5kg/rn^xlON/kg

12?【答案】⑴解：小球的密度為：p=與=一強(qiáng)0=0.8。/皿3

可見小球的密度小于水的密度，所以，斷開開關(guān)時(shí)，鐵制小球靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和

自身的重力相等，則小球受到的浮力：

F浮=G=mg=80x10-3kgxION/kg=0.8/V

F

由F浮=P液gv排可得，小球排開水的體積：V=-^=----------廠筆--------=8x

〃P肥l.OxlO3kg/mxlON/kg

10-5m3=80cm3

則小球露出水面的體積為：

V%=V-V排=100cm3-80cm3=20cm3

(2)解：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使鐵制小球能懸停在水中時(shí)，小球受到的浮力為：

=p水gV球=1.0xlO^kg/m3xION/kgx100x10'6m3=IN

因小球懸停靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件可得：G+F=F/

則螺線管對鐵制小球的作用力：F=F^'-G=1N-0.8N=0.2N

根據(jù)表格可知，此時(shí)電路中的電流為0.4A；

222

先

根據(jù)P=%可得，燈泡的電阻：RL==符=120

22

所以此時(shí)小燈泡消耗的功率為：pL'=IRL=(OAA)x1212=1.92W

(3)解：當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中的電流：/=乙=,=鬻=0.54

根據(jù)表格可知，此時(shí)螺線管對鐵制小球的作用力F'=0.25/V,此時(shí)小球受到豎直向上的浮力和支持

力、豎直向下的重力和螺線管對鐵制小球的作用力處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件可得：+

F支持=F'+G,

則小球受到的支持力：

F支持=F'+G-F$=0.25/V+0.8/V-IN=0.05/V,

因小球?qū)θ萜鞯椎膲毫褪艿降闹С至κ且粚ο嗷プ饔昧?，二力大小相等，所以小球?qū)θ萜鞯椎膲?/p>

力為：尸壓=尸支持=0.05N

13.【答案】(1)解：他對毛竹的壓力：F=G=mg=80kgx10N/kg=800N,

他對毛竹的壓強(qiáng)：p=4=-8嗎？=2xl04pa；

S400x10—2

答：他對毛竹的壓強(qiáng)2xl04pa

(2)解：毛竹和人的總重力：G.e=m.Bg=(80kg+210kg)xl0N/kg=2900N,

毛竹剛浸沒時(shí)，毛竹所受的浮力最大，

333

所以最大浮力：Fi?=p加gVx10kg/mx1ON/kgxO.3m=3OOON,

因?yàn)镕；*>G總，所以他能實(shí)現(xiàn)水上漂行.

答：他能實(shí)現(xiàn)水上漂行.

14.【答案】(1)解：若槽中水深10cm,槽底所受水的壓強(qiáng)；

p=p木gh=l.Ox103kg/m3x1ON/kgxO.1m=1x103Pa；

答：若槽