

典型中考真题分层训练
基础题(考查基础概念、公式直接应用)
1.(2024・上海中考)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 3.0N。他将物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数变为 2.0N,则浮力的大小是______N,方向为______。
◦参考答案:1.0;竖直向上
◦解析:根据称重法测浮力的公式 F 浮 = G-F 拉,可得物体所受浮力 F 浮 = 3.0N-2.0N=1.0N;浮力的方向总是竖直向上,与物体所处状态无关。
2.(2024・四川宜宾中考)将一重为 0.5N 的鸡蛋放入盛有足量清水的玻璃杯中,鸡蛋沉底;逐渐向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮在水中。下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋在清水中沉底时,所受浮力等于重力
B. 鸡蛋在盐水中悬浮时,所受浮力大于重力
C. 鸡蛋悬浮时,液体的密度等于鸡蛋的密度
D. 鸡蛋从沉底到悬浮的过程中,所受浮力大小保持不变
◦参考答案:C
◦解析:根据物体的浮沉条件分析:鸡蛋在清水中沉底时,浮力小于重力,故 A 错误;鸡蛋在盐水中悬浮时,处于平衡状态,所受浮力等于自身重力,故 B 错误;根据浮沉条件,悬浮时液体密度等于物体的平均密度,因此鸡蛋悬浮时,液体密度等于鸡蛋的密度,故 C 正确;鸡蛋从沉底到悬浮的过程中,排开液体的体积不变,但液体密度变大,由阿基米德原理 F 浮 =ρ 液 gV 排可知,鸡蛋所受浮力逐渐增大,直到浮力等于重力时保持不变,故 D 错误。
3.(2023・天津中考)在 “探究影响浮力大小的因素” 实验中,小明将体积相同的圆柱体 A、B 分别挂在弹簧测力计下,逐渐浸入水中。根据实验数据绘制的弹簧测力计示数 F 与圆柱体下表面所处深度 h 的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 圆柱体 A 的密度小于圆柱体 B 的密度
B. 圆柱体 B 浸没在水中时所受浮力大于 A 浸没时所受浮力
C. 该实验可以得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关
D. 圆柱体 A 浸没在水中时,上表面受到的液体压力大小为 1N
◦参考答案:B
◦解析:体积相同的圆柱体 A、B 浸没在水中时,排开水的体积相等,根据阿基米德原理 F 浮 =ρ 液 gV 排,可知两者所受浮力相等,故 B 正确;由图像可知,物体浸没后,继续增加浸入深度,弹簧测力计的示数不再变化,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,故 C 错误;根据称重法 F 浮 = G-F 拉,结合图像可分别计算出 A、B 的重力和浮力,再利用密度公式可推导得出 A 的密度大于 B 的密度,故 A 错误;由于题目未给出圆柱体上、下表面的面积差等条件,无法计算上表面受到的液体压力,故 D 错误。
中档题(考查公式综合应用、浮沉条件分析)
1.(2025・山东东营中考)如图甲所示,用弹簧测力计将圆柱体从盛水的容器中缓慢提出水面,该过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体上升高度 h 的关系如图乙所示(忽略液面的变化,g 取 10N/kg)。下列说法中正确的是( )
①圆柱体浸没时受到的浮力为 10N
②圆柱体的底面积为 200cm²
③圆柱体的密度为 2.5×10³kg/m³
④圆柱体上升全过程中,容器底部受到的液体压强先不变后变小
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
◦参考答案:B
◦解析:根据图乙的信息分段分析:
▪当 h=0~10cm 时,圆柱体完全浸没在水中,弹簧测力计示数不变,此时拉力 F 拉 = 4N;当 h=20cm 时,圆柱体完全离开水面,弹簧测力计示数等于圆柱体的重力,即 G=F 示 = 10N。根据称重法 F 浮 = G-F 拉,可得圆柱体浸没时受到的浮力 F 浮 = 10N-4N=6N,故①错误。
▪忽略液面变化,圆柱体从浸没到完全离开水面,上升的距离等于圆柱体的高度,即 h 柱 = 20cm-10cm=10cm=0.1m;根据阿基米德原理 F 浮 =ρ 液 gV 排,可得圆柱体的体积 V=V 排 = F 浮 /(ρ 水 g)=6N/(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=6×10^-4m³=600cm³,因此圆柱体的底面积 S=V/h 柱 = 600cm³/10cm=60cm²,故②错误。
▪圆柱体的质量 m=G/g=10N/10N/kg=1kg,圆柱体的密度 ρ=m/V=1kg/(6×10^-4m³)≈1.67×10³kg/m³,故③错误。
▪圆柱体上升过程中,在露出水面前,排开水的体积不变,容器内液面高度不变,根据液体压强公式 p=ρgh,容器底部受到的液体压强不变;当圆柱体开始露出水面到完全离开水面,排开水的体积逐渐减小,容器内液面高度逐渐降低,容器底部受到的液体压强逐渐变小,故④正确。
综上,正确答案为 B。
2.(2024・甘肃兰州中考)将质量相等的实心物体 A、B 分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中,已知两液体质量相等,两容器底面积相等但形状不同,A、B 两物体静止时的状态如图所示,此时两容器中的液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A. 物体 A 的体积小于物体 B 的体积
B. 甲液体的密度小于乙液体的密度
C. 液体对容器底部的压力相等
D. 容器对水平桌面的压强相等
◦参考答案:B
◦解析:设物体 A、B 的质量均为 m,甲、乙两液体的体积均为 V。
▪因为物体 A 漂浮,物体 B 悬浮,根据浮沉条件可知,A、B 两物体受到的浮力都等于自身重力,即 F 浮 A=F 浮 B=G=mg;由图可知,物体 A 排开甲液体的体积大于物体 B 排开乙液体的体积,根据阿基米德原理 F 浮 =ρ 液 gV 排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,故 B 正确。
▪由于物体 A、B 的密度关系未知,无法确定两物体的体积关系,故 A 错误。
▪因为两容器中的液面恰好相平,根据液体压强公式 p=ρgh,甲液体的密度小于乙液体的密度,所以甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强;又因为两容器底面积相等,根据压力公式 F=pS,液体对甲容器底部的压力小于对乙容器底部的压力,故 C 错误。
▪由于两容器底面积相等,形状不同,且液面高度相同,所以两容器中液体的体积不同;又因为甲液体的密度小于乙液体的密度,根据重力公式 G=mg=ρVg,甲液体的重力小于乙液体的重力;容器对水平桌面的压力等于容器、液体和物体的总重力,虽然两物体的重力相等,但甲液体的重力小于乙液体的重力,所以甲容器对水平桌面的压力小于乙容器对水平桌面的压力;根据压强公式 p=F/S,两容器底面积相等,所以甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强,故 D 错误。
综上,正确答案为 B。
3.(2025・天津中考)水平桌面上有一底面积为 200cm² 的圆柱形容器,容器内装有适量的水,将一体积为 3×10^-3m³ 的实心正方体物块挂在弹簧测力计下,缓慢浸入水中,当物块浸入水中的体积为总体积的三分之一时,弹簧测力计示数为 10N。已知水的密度为 1.0×10³kg/m³,g 取 10N/kg。求:
(1)此时物块受到的浮力大小;
(2)物块的密度;
(3)若将细线剪断,物块静止时受到的浮力大小。
◦参考答案:
(1)物块排开水的体积 V 排 = 1/3V 物 = 1/3×3×10^-3m³=1×10^-3m³,根据阿基米德原理,此时物块受到的浮力 F 浮 =ρ 水 gV 排 = 1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N。
(2)根据称重法 F 浮 = G-F 拉,可得物块的重力 G=F 浮 + F 拉 = 10N+10N=20N,物块的质量 m=G/g=20N/10N/kg=2kg,则物块的密度 ρ 物 = m/V 物 = 2kg/(3×10^-3m³)≈0.67×10³kg/m³。
(3)因为 ρ 物 <ρ 水,根据浮沉条件,将细线剪断后,物块静止时将漂浮在水面上,此时物块受到的浮力等于自身重力,即 F 浮 '=G=20N。
◦解析:(1)直接应用阿基米德原理公式计算浮力,注意排开液体体积与物体总体积的关系;(2)先根据称重法求出物块的重力,再利用重力公式和密度公式计算物块密度;(3)先通过密度比较判断物块静止时的状态,再根据漂浮条件得出浮力大小。
难题(压轴题,考查多状态综合、图像分析、液面变化)
1.(2025・重庆中考)2025 年 4 月 28 日,全球首艘高速可潜无人艇 “蓝鲸号” 下水,其总体积为 20m³,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取 1.0×10³kg/m³,g 取 10N/kg)求:
(1)“蓝鲸号” 在近海悬浮时所受浮力的大小;
(2)“蓝鲸号” 在水下 10m 深处航行时,海水对其表面的压强;
(3)若 “蓝鲸号” 内部压载水舱未充海水时,排开海水的体积为 16m³,此时要让其悬浮在海水中,至少应向水舱中充入多少千克的海水?
◦参考答案:
(1)“蓝鲸号” 悬浮时浸没在海水中,排开海水的体积等于自身的体积,即 V 排 = V=20m³;根据阿基米德原理,其所受浮力 F 浮 =ρ 海水 gV 排 = 1.0×10³kg/m³×10N/kg×20m³=2×105N。
(2)根据液体压强公式 p=ρgh,海水对其表面的压强 p=ρ 海水 gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m=1×105Pa。
(3)压载水舱未充海水时,“蓝鲸号” 受到的浮力 F 浮 '=ρ 海水 gV 排 '=1.0×10³kg/m³×10N/kg×16m³=1.6×105N;此时 “蓝鲸号” 的重力 G 艇 = F 浮 '=1.6×105N(未充海水时处于漂浮状态);悬浮时,浮力等于总重力,即 G 总 = F 浮 = 2×105N,则需要充入海水的重力 G 充 = G 总 - G 艇 = 2×105N-1.6×105N=4×104N;由 G=mg 得,充入海水的质量 m 充 = G 充 /g=4×104N/10N/kg=4×10³kg。
◦解析:(1)利用悬浮条件(排开液体体积等于自身体积)和阿基米德原理公式直接计算浮力;(2)直接应用液体压强公式计算;(3)先根据漂浮条件求出无人艇的自重,再根据悬浮条件求出总重力,两者的差值即为需要充入海水的重力,进而求出海水的质量。
2.(2024・四川达州中考)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体 A 浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数 F 与物体上升的高度 h 之间的变化图像如图乙所示。然后将体积为 2000cm³ 的实心物体 B 用细线和 A 连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B 静止时刚好悬浮。已知水的密度为 1.0×10³kg/m³,g 取 10N/kg,求:
(1)圆柱体 A 的浸没时所受浮力;
(2)圆柱体 A 的密度;
(3)物体 B 的密度。
◦参考答案:
(1)由图乙可知,圆柱体 A 浸没在水中时,弹簧测力计的示数 F 拉 = 4N;当 A 完全离开水面后,弹簧测力计的示数等于 A 的重力,即 GA=F 示 = 10N;根据称重法,圆柱体 A 浸没时所受浮力 F 浮 A=GA-F 拉 = 10N-4N=6N。
(2)根据阿基米德原理 F 浮 =ρ 液 gV 排,可得圆柱体 A 的体积 VA=V 排 A=F 浮 A/(ρ 水 g)=6N/(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=6×10-4m³;圆柱体 A 的质量 mA=GA/g=10N/10N/kg=1kg,则圆柱体 A 的密度 ρA=mA/VA=1kg/(6×10-4m³)≈1.67×10³kg/m³。
(3)物体 B 的体积 VB=2000cm³=2×10^-3m³;A、B 刚好悬浮时,根据悬浮条件,总浮力等于总重力,即 F 浮总 = GA+GB;此时总浮力 F 浮总 =ρ 水 g (VA+VB)=1.0×10³kg/m³×10N/kg×(6×10-4m³+2×10-3m³)=26N;则物体 B 的重力 GB=F 浮总 - GA=26N-10N=16N,物体 B 的质量 mB=GB/g=16N/10N/kg=1.6kg,物体 B 的密度 ρB=mB/VB=1.6kg/(2×10-3m³)=0.8×10³kg/m³。
◦解析:(1)从图像中提取重力和浸没时的拉力,利用称重法计算浮力;(2)先通过阿基米德原理求出圆柱体的体积,再利用密度公式计算密度;(3)利用悬浮条件求出总重力,进而求出物体 B 的重力,最后根据密度公式求出 B 的密度。
3.(2023・青海西宁中考)如图所示,质量为 1.2kg、体积为 8×10-3m³ 的质地均匀的浮标,用细绳的一端系住浮标,另一端固定在容器底部。随着容器内水位的上升,细绳逐渐被拉直,当水位达到 90cm 时,浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断。(ρ 水 = 1.0×10³kg/m³,g 取 10N/kg)求:
(1)浮标恰好完全浸没时受到的浮力;
(2)细绳的拉力大小;
(3)若将细绳剪断,浮标静止时露出水面的体积。
◦参考答案:
(1)浮标恰好完全浸没时,排开水的体积等于浮标的体积,即 V 排 = V=8×10-3m³;根据阿基米德原理,浮标受到的浮力 F 浮 =ρ 水 gV 排 = 1.0×10³kg/m³×10N/kg×8×10-3m³=80N。
(2)浮标的重力 G=mg=1.2kg×10N/kg=12N;浮标浸没时,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细绳的拉力,处于平衡状态,根据力的平衡条件,F 浮 = G+F 拉,则细绳的拉力 F 拉 = F 浮 - G=80N-12N=68N。
(3)剪断细绳后,浮标上浮最终漂浮在水面上,根据漂浮条件,此时浮标受到的浮力 F 浮 '=G=12N;根据阿基米德原理 F 浮 =ρ 液 gV 排,可得浮标排开水的体积 V 排 '=F 浮 '/(ρ 水 g)=12N/(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=1.2×10-3m³;则浮标静止时露出水面的体积 V 露 = V-V 排 '=8×10-3m³-1.2×10-3m³=6.8×10-3m³。
◦解析:(1)利用阿基米德原理计算完全浸没时的浮力;(2)对浮标进行受力分析,根据三力平衡条件求出细绳的拉力;(3)剪断细绳后,先根据漂浮条件求出浮力,再通过阿基米德原理求出排开液体的体积,最后用总体积减去排开体积得到露出体积。
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夜雨聆风