【中考試題解析：物理浮力與壓強(qiáng)——從概念到應(yīng)用的深度拆解】一、引言：浮力與壓強(qiáng)在中考中的核心地位浮力與壓強(qiáng)是初中物理力學(xué)板塊的兩大基石，貫穿“力與運(yùn)動(dòng)”“密度與浮力”“壓強(qiáng)與浮力”等關(guān)鍵章節(jié)。在中考中，兩者的考查占比約為15%~20%，題型覆蓋選擇題（概念辨析）、實(shí)驗(yàn)題（探究規(guī)律）、計(jì)算題（綜合應(yīng)用），且常與密度、重力、二力平衡等知識(shí)點(diǎn)結(jié)合，形成“跨模塊”綜合題（如“浮力與液體壓強(qiáng)結(jié)合求密度”“固體壓強(qiáng)變化與受力分析”）。掌握浮力與壓強(qiáng)的規(guī)律，不僅能解決具體問題，更能培養(yǎng)“受力分析”“變量控制”“公式選擇”等核心物理思維——這也是中考命題的核心導(dǎo)向。二、基礎(chǔ)概念厘清：避免混淆的關(guān)鍵（一）壓強(qiáng)：固體與液體的本質(zhì)區(qū)別壓強(qiáng)是“壓力的作用效果”的物理量，定義式為\(P=\frac{F}{S}\)（適用于所有情況），但固體與液體的壓強(qiáng)產(chǎn)生原因和影響因素差異顯著：**類型****產(chǎn)生原因****影響因素****專用公式**（特殊情況）固體壓強(qiáng)物體間的擠壓壓力（\(F\)）、受力面積（\(S\)）均勻柱體：\(P=\rho_{\text{物}}gh\)（\(\rho_{\text{物}}\)為物體密度，\(h\)為物體高度）液體壓強(qiáng)液體的重力與流動(dòng)性液體密度（\(\rho_{\text{液}}\)）、深度（\(h\)）通用：\(P=\rho_{\text{液}}gh\)（\(h\)為液面到該點(diǎn)的垂直距離）關(guān)鍵提醒：固體壓強(qiáng)：\(F\)通常等于物體重力（水平放置時(shí)），但受力面積是“接觸面積”（如磚塊豎放與平放，受力面積不同）；液體壓強(qiáng)：\(h\)是“深度”（從液面到該點(diǎn)的垂直距離），不是物體的高度（如水中10cm深處的壓強(qiáng)，與容器形狀、底面積無關(guān)）；易錯(cuò)點(diǎn)：液體壓強(qiáng)與容器形狀、底面積無關(guān)（如相同深度的水，在圓柱形容器和錐形容器中，底部壓強(qiáng)相等）。（二）浮力：從產(chǎn)生原因到核心公式浮力是“液體或氣體對(duì)物體向上的托力”，產(chǎn)生原因是“物體上下表面的壓力差”（\(F_{\text{浮}}=F_{\text{下}}-F_{\text{上}}\)，\(F_{\text{下}}\)為物體下表面受到的向上壓力，\(F_{\text{上}}\)為物體上表面受到的向下壓力）。核心公式：阿基米德原理——\(F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}}\)（適用于所有浮力情況）。\(\rho_{\text{液}}\)：液體密度（單位：\(\text{kg/m}^3\)）；\(V_{\text{排}}\)：物體排開液體的體積（不是物體體積，僅完全浸沒時(shí)\(V_{\text{排}}=V_{\text{物}}\)）；\(g\)：重力加速度（取\(9.8\\text{N/kg}\)或\(10\\text{N/kg}\)，需根據(jù)題目要求調(diào)整）。關(guān)鍵結(jié)論：浮力與物體的密度、形狀無關(guān)（如體積相同的鐵塊和鋁塊，浸沒在水中時(shí)浮力相等）；浮力與液體的深度無關(guān)（如同一物體浸沒在10cm或20cm深的水中，浮力不變）。三、核心規(guī)律應(yīng)用：中考題中的高頻考點(diǎn)（一）固體壓強(qiáng)：變化類問題的解題邏輯例1（2022·江蘇南京）：一個(gè)均勻的長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，若沿水平方向切去上半部分，剩余部分的壓強(qiáng)將（）A.變大B.變小C.不變D.無法確定解析：均勻柱體的固體壓強(qiáng)可簡(jiǎn)化為\(P=\rho_{\text{物}}gh\)（\(\rho_{\text{物}}\)為木塊密度，\(h\)為木塊高度）。沿水平方向切去上半部分后，\(\rho_{\text{物}}\)不變，\(h\)減半，故壓強(qiáng)變小，選B。規(guī)律總結(jié)：豎直切割均勻柱體：壓力與受力面積同比減小，壓強(qiáng)不變（\(P=\frac{F}{S}=\frac{\rho_{\text{物}}Shg}{S}=\rho_{\text{物}}gh\)，\(h\)不變）；水平切割均勻柱體：高度減小，壓強(qiáng)減?。╘(P=\rho_{\text{物}}gh\)，\(h\)減?。?。（二）液體壓強(qiáng)：深度與密度的雙重影響例2（2023·浙江杭州）：兩個(gè)完全相同的圓柱形容器中裝有不同液體，液體深度相同。將同一鐵塊分別放入兩個(gè)容器中，鐵塊靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示（甲中沉底，乙中懸浮）。則放入鐵塊后，兩容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系是（）A.\(P_{\text{甲}}>P_{\text{乙}}\)B.\(P_{\text{甲}}=P_{\text{乙}}\)C.\(P_{\text{甲}}<P_{\text{乙}}\)D.無法確定解析：液體壓強(qiáng)公式為\(P=\rho_{\text{液}}gh\)，需比較\(\rho_{\text{液}}\)和\(h\)的變化：放入鐵塊前：兩容器液體深度相同（\(h_{\text{原}}\)相等）；鐵塊狀態(tài)：甲中沉底（\(\rho_{\text{甲}}<\rho_{\text{鐵}}\)），乙中懸?。╘(\rho_{\text{乙}}=\rho_{\text{鐵}}\)），故\(\rho_{\text{甲}}<\rho_{\text{乙}}\)；放入鐵塊后：兩容器液面上升高度\(\Deltah=\frac{V_{\text{排}}}{S}\)，因鐵塊體積相同（\(V_{\text{排甲}}=V_{\text{排乙}}=V_{\text{鐵}}\)），故\(\Deltah\)相同；最終深度：\(h_{\text{總}}=h_{\text{原}}+\Deltah\)相等，但\(\rho_{\text{甲}}<\rho_{\text{乙}}\)，故\(P_{\text{甲}}<P_{\text{乙}}\)，選C。規(guī)律總結(jié)：液體壓強(qiáng)變化題的核心是“控制變量”——若\(\rho_{\text{液}}\)不變，\(h\)增大則壓強(qiáng)增大；若\(h\)不變，\(\rho_{\text{液}}\)增大則壓強(qiáng)增大。（三）浮力：狀態(tài)分析與公式選擇浮力計(jì)算的關(guān)鍵第一步是“判斷物體狀態(tài)”（漂浮、懸浮、沉底），再選擇對(duì)應(yīng)的公式：**狀態(tài)****平衡條件****公式選擇**漂浮\(F_{\text{浮}}=G_{\text{物}}\)優(yōu)先用平衡法（\(F_{\text{浮}}=mg\)），也可用阿基米德原理（\(F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}}\)）懸浮\(F_{\text{浮}}=G_{\text{物}}\)同上（懸浮時(shí)\(V_{\text{排}}=V_{\text{物}}\)）沉底\(F_{\text{浮}}<G_{\text{物}}\)只能用阿基米德原理（\(F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}}\)）掛在彈簧測(cè)力計(jì)下\(F_{\text{浮}}=G_{\text{物}}-F_{\text{示}}\)稱重法（\(F_{\text{浮}}=mg-F_{\text{示}}\)）例3（2021·廣東廣州）：將一個(gè)重為\(8\\text{N}\)的物體放入水中，靜止時(shí)物體漂浮在水面上，此時(shí)物體受到的浮力為（）A.\(0\\text{N}\)B.\(4\\text{N}\)C.\(8\\text{N}\)D.\(16\\text{N}\)解析：漂浮時(shí)\(F_{\text{浮}}=G_{\text{物}}=8\\text{N}\)，選C。例4（2022·四川成都）：用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)物體，將其浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為\(3\\text{N}\)，已知物體的體積為\(5\times10^{-4}\\text{m}^3\)，則物體受到的浮力為（）（\(\rho_{\text{水}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\)，\(g=10\\text{N/kg}\)）A.\(2\\text{N}\)B.\(3\\text{N}\)C.\(5\\text{N}\)D.\(8\\text{N}\)解析：物體浸沒時(shí)\(V_{\text{排}}=V_{\text{物}}=5\times10^{-4}\\text{m}^3\)，用阿基米德原理計(jì)算：\(F_{\text{浮}}=\rho_{\text{水}}gV_{\text{排}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\times10\\text{N/kg}\times5\times10^{-4}\\text{m}^3=5\\text{N}\)，選C。四、常見題型分類解析：突破難點(diǎn)的關(guān)鍵（一）選擇題：概念辨析與規(guī)律應(yīng)用例5（2023·山東濟(jì)南）：下列關(guān)于壓強(qiáng)和浮力的說法中，正確的是（）A.液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，所以深海中的魚可以承受很大的壓強(qiáng)B.物體的密度越大，受到的浮力越大C.固體的壓強(qiáng)與受力面積無關(guān)D.漂浮的物體受到的浮力大于重力解析：A選項(xiàng)正確：液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大（\(P=\rho_{\text{液}}gh\)），深海魚的身體結(jié)構(gòu)（如薄而堅(jiān)韌的皮膚、體內(nèi)的壓強(qiáng)平衡）適應(yīng)了高壓環(huán)境；B選項(xiàng)錯(cuò)誤：浮力與物體密度無關(guān)（\(F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}}\)），僅與液體密度和排開體積有關(guān)；C選項(xiàng)錯(cuò)誤：固體壓強(qiáng)與受力面積有關(guān)（\(P=\frac{F}{S}\)），如同樣的壓力，受力面積越小，壓強(qiáng)越大；D選項(xiàng)錯(cuò)誤：漂浮時(shí)浮力等于重力（二力平衡）。選A。（二）實(shí)驗(yàn)題：探究變量與結(jié)論總結(jié)例6（2022·湖北武漢）：某同學(xué)用如圖所示的液體壓強(qiáng)計(jì)探究“影響液體壓強(qiáng)的因素”，請(qǐng)回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中通過______來反映液體壓強(qiáng)的大小；（2）若要探究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，應(yīng)選擇______兩組實(shí)驗(yàn)（填序號(hào)）；（3）比較實(shí)驗(yàn)①和③，可得出的結(jié)論是______。解析：（1）液體壓強(qiáng)計(jì)的工作原理是“轉(zhuǎn)換法”——通過“U形管兩側(cè)液面的高度差”反映液體壓強(qiáng)的大小（高度差越大，壓強(qiáng)越大）；（2）探究“液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系”，需控制液體密度相同，改變深度，故選擇①②（均為水，深度不同）；（3）實(shí)驗(yàn)①（水，深度\(h_1\)）和③（鹽水，深度\(h_1\)）中，深度相同，液體密度不同（鹽水密度大于水），U形管高度差③大于①，故結(jié)論是“深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大”。（三）計(jì)算題：綜合應(yīng)用與思路梳理例7（2023·湖南長(zhǎng)沙）：一個(gè)邊長(zhǎng)為\(10\\text{cm}\)的正方體木塊，漂浮在水面上，此時(shí)木塊底部受到的水的壓強(qiáng)為\(800\\text{Pa}\)（\(g=10\\text{N/kg}\)）。求：（1）木塊底部受到的水的壓力；（2）木塊受到的浮力；（3）木塊的密度。解析：（1）計(jì)算壓力：正方體底面積\(S=a^2=(0.1\\text{m})^2=0.01\\text{m}^2\)，由\(P=\frac{F}{S}\)得：\(F=PS=800\\text{Pa}\times0.01\\text{m}^2=8\\text{N}\)；（2）計(jì)算浮力：漂浮時(shí)，浮力等于木塊底部受到的向上的壓力（浮力產(chǎn)生原因），也等于木塊的重力（二力平衡），故\(F_{\text{浮}}=F=8\\text{N}\)；（3）計(jì)算木塊密度：由阿基米德原理得排開液體體積：\(V_{\text{排}}=\frac{F_{\text{浮}}}{\rho_{\text{水}}g}=\frac{8\\text{N}}{1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\times10\\text{N/kg}}=8\times10^{-4}\\text{m}^3\)；木塊體積：\(V_{\text{物}}=a^3=(0.1\\text{m})^3=1\times10^{-3}\\text{m}^3\)；漂浮時(shí)\(F_{\text{浮}}=G_{\text{物}}\)，即\(\rho_{\text{水}}gV_{\text{排}}=\rho_{\text{物}}gV_{\text{物}}\)，化簡(jiǎn)得：\(\rho_{\text{物}}=\rho_{\text{水}}\times\frac{V_{\text{排}}}{V_{\text{物}}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\times\frac{8\times10^{-4}\\text{m}^3}{1\times10^{-3}\\text{m}^3}=0.8\times10^3\\text{kg/m}^3\)。答案：（1）8N；（2）8N；（3）0.8×103kg/m3。五、解題策略：高效突破的技巧1.**狀態(tài)優(yōu)先**（浮力題）解決浮力問題時(shí)，第一步必須判斷物體狀態(tài)（漂浮、懸浮、沉底），再選擇公式：漂浮/懸?。河肻(F_{\text{浮}}=G_{\text{物}}\)（平衡法）；沉底/浸沒：用\(F_{\text{浮}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}}\)（阿基米德原理）；掛在彈簧測(cè)力計(jì)下：用\(F_{\text{浮}}=G_{\text{物}}-F_{\text{示}}\)（稱重法）。2.**變量控制**（實(shí)驗(yàn)題/變化題）探究“液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系”：控制液體密度相同，改變深度；探究“液體壓強(qiáng)與密度的關(guān)系”：控制深度相同，改變液體密度；固體壓強(qiáng)變化題：均勻柱體用\(P=\rho_{\text{物}}gh\)，非均勻柱體用\(P=\frac{F}{S}\)。3.**公式簡(jiǎn)化**（計(jì)算題）均勻柱體的固體壓強(qiáng)：\(P=\rho_{\text{物}}gh\)（避免計(jì)算壓力）；漂浮物體的密度：\(\rho_{\text{物}}=\rho_{\text{液}}\times\frac{V_{\text{排}}}{V_{\text{物}}}\)（直接關(guān)聯(lián)液體密度與排開體積）；液體壓力：\(F=PS=\rho_{\text{液}}ghS\)（當(dāng)需要計(jì)算容器底部壓力時(shí)，可結(jié)合液體壓強(qiáng)公式）。4.**單位統(tǒng)一**（所有題）長(zhǎng)度：cm→m（如10cm=0.1m）；體積：cm3→m3（如1000cm3=1×10?