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压轴题09 压强与浮力实验题
1.实验仪器的选择与调节(如：U形管气密性检查、液面调平措施)；
2.运用控制变量法、转换法分析U形管压强计两侧液面的高度差大小变化，总结结论；
3.根据称重法可测量出浮力的大小；
4.数据图像分析(F-h图像)；
5.新素材——结合拉力传感器(电子秤)探究影响浮力大小的因素.
例题 在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想.
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想2:浮力的大小可能与排开液体的体积有关；
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关.
(1)如图甲所示，用手把饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力，这个事实可以支持上述猜想___________ (填序号).
(2)为了进一步验证猜想1和猜想2,他们用弹簧测力计、烧杯、水、酒精，以及不吸水的圆柱体和细绳进行了图乙所示的实验.
①在序号b 的实验中圆柱体所受的浮力为___________ N;
②比较序号 ___________的实验，可初步得出浮力大小与液体密度有关；
③比较序号a、b、c 的三次实验，可得出结论：其他条件一定时，物体排开液体的体积越大，所受浮力___________
(3)小组同学在探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”时，
找来薄铁片、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一：将薄铁片放入盛水的烧杯中，薄铁片下沉至杯底；
步骤二：将薄铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中，它漂浮在水面上.
① 通过分析可知，第一次薄铁片受到的浮力___________ (选填“大于”“小于”或“等于”)第二次薄铁片受到的浮力；
②同学们得到的结论是：物体受到的浮力大小与其形状有关，他们得出错误结论的原因是___________ .
(4)第(2)问中由于握着弹簧测力计的手臂容易晃动，从而导致其 示数不稳定，读数困难.请你写出一种改进措施__________________________________________________________________
(5)( 图像分析)下列能正确反映从水面刚好接触圆柱体下表面开 始直到物体浸没(物体不接触容器底),圆柱体受到的浮力F; 与圆柱体下表面到水面距离h 的关系图像是___________.
(6)(液体密度计算)同学们完成本次实验后，用获得的数据求出了圆柱体的体积为___________ cm ,浓盐水的密度为___________ kg/m .(P 水=1.0×10 kg/m .g取10 N/kg)
解题技巧：
(3)②：提取信息 同一薄铁片放在烧杯中沉底，做成碗状漂浮；
信息转化 物体形状改变，浮沉状态不同，排开水的体积不同；
分析解答 探究浮力大小与物体形状关系→只改变物体形状，其他因素不变→结合操作分析是否满足控制变量法要求.
(5): 提取信息 从水面刚好接触圆柱体下表面开始直到物体浸没
信息转化 物体排开液体的体积V排先增大后不变
分析解答 圆柱体浸入水的过程中，V排增大，F浮增大→完金浸没在水中后，V排不变，F浮不变.
(6):提取信息 物体的重力，物体浸没在水和浓盐水中测力计的示数；
信息转化 物体在水和浓盐水中受到的浮力；
分析解答 物体体积→V=V排→F水浮=ρ水gV排；盐水密度→已知V排 、F盐浮 →F盐浮=ρ盐gV排.
目录：
01 液体压强及其应用（测密度）
02 估测大气压强的值
03 探究浮力的大小与什么因素有关
04 利用浮力测密度实验
05 验证阿基米德原理
06 密度计
07 压强与浮力的动态问题实验
08 以生活情境为背景压强实验题
01 液体压强及其应用（测密度）
1．（2023·辽宁大连·模拟预测）某同学利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究“液体内部压强的特点”。
（1）实验前，为了检查装置的气密性，他用手按压强计的橡皮膜（如图甲所示），观察U形管内液面是否出现高度差，且在一段时间内不下降；松手后发现U形管两边液面的高度不相等，他接下来的操作应该是 （填字母）；
A．从U形管内向外倒出适量水
B．拆除软管重新安装
C．向U形管内添加适量水
（2）排除故障后，他重新将金属盒浸没在水中，发现随着金属盒浸入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大。由此可知，液体的压强与 （选填“深度”或“高度”）有关；
（3）他保持图乙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丙所示比较乙、丙两次实验，他得出了：液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。你认为他的结论 （选填“正确”或“不正确”），理由是 ；
（4）他换用其他液体探究“液体压强与液体密度的关系”，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 ；
A．烧杯中换密度更大的液体
B．U形管中的红墨水换为密度更小的染色酒精
C．将U形管换成更细的
（5）若图丙中U形管左右两侧红墨水面的高度差Δh＝10cm，该同学算出U形管左右两侧液体高度差产生的压强为1.0×103Pa（g取10N/kg），则探头橡皮膜所受的液体压强 （选填“大于”“等于”或“小于”）1×103Pa。
【答案】 B 深度 不正确 没有控制金属盒所处深度相同 C 大于
【详解】（1）[1]压强计使用前U形管两端液面就存在高度差，说明胶皮管一侧气压不等于外界气压，可以拆下软管重新安装。
（2）[2] 将金属盒浸没在水中，发现随着金属盒浸入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大。由此可知，液体的压强与深度有关。
（3）[3][4] 将一杯浓盐水倒入烧杯中,改变密度的同时探头所处的深度也发生改变，没有控制变量，所以不能得到“液体的密度越大，其内部的压强越大”的结论。
（4）[5]要使U形管左右两侧液面的高度差对比更明显，因为探头受到的压强大小通过U形管的两端液面高度差来反映，根据可以通过在烧杯中换密度更大的液体增大液体压强的方式实现；也可以将U形管中的红墨水换为密度更小的染色酒精，这样，探头受到的压强不变时，根据，U形管中液体密度变小，高度差就会变大。这跟U形管的粗细无关，所以C方法不行。
（5）[6]实际使用中，装置肯定多少有一些漏气，所以探头橡皮膜所受的液体压强肯定要大于U形管左右两侧液体高度差产生的压强。
2．（2024·陕西西安·模拟预测）同学们利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
实验序号 液体种类 探头深度/cm 液面高度差/cm 实验序号 液体种类 探头深度/cm 液面高度差/cm
1 水 3 5 4 盐水 3 6
2 水 4 7.5 5 盐水 4 9
3 水 5 10 6 盐水 5 12
（1）如图甲，U形管与探头连接时，阀门K应处于 （选填“打开”或“关闭”）状态，组装完成后，气密性良好的U形管压强计 （选填“是”或“不是”）连通器；
（2）同学先将U形管压强计的探头放入装水的容器中记录探头放入水中的深度和U形管内液面高度差，然后换用密度大于水的盐水溶液重复实验。记录实验数据如上表：
①分析表中 （填序号）三次数据可知：同种液体中，深度越深，压强越大；因此拦河大坝要做成 （选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状；
②分析表中1、4（或2、5）数据可知：深度相同时，液体 越大，压强越大；
③根据表中数据，同学估算出盐水溶液的密度为 ；
（3）小明完成上述实验后与同学经过交流又设计了一个实验装置，如下图所示，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时，其形状发生改变。若往隔板两侧分别加入两种不同的液体，其中不能比较两种液体密度大小关系的是图 （选填字母）。
【答案】 打开 不是 1、2、3或4、5、6 上窄下宽 密度 D
【详解】（1）[1] [2] U形管与探头连接时，为保持内外气压平衡，阀门K应处于打开状态，组装完成后，气密性良好的U形管压强计上端都不开口，故不是连通器。
（2）[3]要探究液体内部压强与深度的关系，在相同的液体中将压强计金属盒放入水中不同深度，符合要求的是1、2、3或4、5、6三组数据。
[4]同种液体中，深度越深，压强越大，因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
[5]分析表中1、4（或2、5）数据可知：将探头放进不同密度液体中同一深度处，发现探头在盐水中时压强计两边液面高度差大，压强大，可得出的结论是：同一深度处，液体密度越大，液体的压强越大。
[6]分析表中1、4数据可知，相同深度，探头在水中时，U形管两侧液面高度差为5cm，探头在盐水中时，U形管两侧液面高度差为6cm，由此可得，即，得，代入数据
（3）[7]A．橡皮膜向右凸，说明左侧液体压强大，深度相同，根据可知左侧液体密度大，故A不符合题意；
B．橡皮膜向右凸，说明左侧液体压强大，左侧深度小，根据可知左侧液体密度大，故B不符合题意；
C．橡皮膜是平的，说明左、右两侧液体压强相等，左侧深度小，根据可知左侧液体密度大，故C不符合题意；
A．橡皮膜向左凸，说明右侧液体压强大，右侧深度大，根据不能确定左右两侧液体密度大小，故D符合题意。
故选D。
3．（2023·江苏淮安·二模）如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
（1）实验中，液体内部压强的大小通过观察U形管中液面高度差的大小来反映；在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲所示。其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平；
A．将右侧支管中高出的水倒出 B．拆除胶管重新安装
（2）比较 两图，可以得到：深度相同时，液体的压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大；
（3）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时，U形管中液面高度差 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）若保持丙图中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为此结论是否可靠？ ；
（5）用图戊所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：
A．右侧待测液体到容器底的深度h1； B．右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2；
C．左侧水到容器底的深度h3； D．左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= （用题中合适的字母和ρ水表示）。
【答案】 B 丙丁 不变 不可靠
【详解】（1）[1]在使用压强计前，当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面应是相平的，但发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，此时应将软管取下，再重新安装，使U形管中两管上方的气体压强相等，故选B。
（2）[2]要探究液体的压强与液体密度的关系，需要控制液体的深度不变，改变液体的密度，实验丙、丁符合题意。
（3）[3]在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位，液体内部的压强不变，U形管中液面高度差不变。
（4）[4]保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体的深度增大、密度增大，U形管左右液面高度差增大，由于没有控制深度不变，所以不能探究液体压强跟液体密度的关系，故结论不可靠。
（5）[5]实验时，橡皮膜两侧受到的压强容易观察，利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强，使橡皮膜刚好变平，分别测量出待测液体和水到橡皮膜中心的深度，根据橡皮膜左侧和右侧的压强相等，即
p左=p右
ρ水gh4=ρgh2
解得待测液体密度的表达式为
4．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）如图1所示，小明用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
（1）实验开始前应对装置进行检查，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置 ；
（2）完成上述操作后，如图1乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况，比较后可初步得出结论：液体内部的压强随深度的增加而 ；
（3）小明同学利用U形管压强计改装成如图1戊所示的测量某种未知液体的密度的密度计。A为固定支架，其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水，其右管标有刻度值，为了便于读数，在U形管右管有一个指示液面位置的红色浮标。未测量时，U形管水面刚好与a相平。当橡皮膜放入某液体中时，浮标指示在b处，小明利用刻度尺测出a、b之间的距离为2.0cm，则该未知液体的密度为 ；
（4）同组的小刚同学，利用实验室的电子秤，烧杯和一个实心金属圆柱体也测出了该未知液体的密度，如图2所示：
①用细线拉着圆柱体，使其一半浸入水中，记下台秤的示数为；
②用细线拉着圆柱体，浸没入水中，记下台秤的示数为；
③将圆柱体从水中取出擦干后，用细线系住实心金属圆柱体浸没于与水等质量的未知液体中，记下台秤的示数；小刚根据实验数据计算出了，该未知液体的密度 。
（5）实验最后，小明发现自己测出的未知液体密度总是小于小刚的测量值，多次实验后仍然如此。造成此现象的原因是 。
【答案】 漏气 增大 0.8 0.9 见解析
【详解】（1）[1]使用前应检查装置是否漏气，在保证橡皮管与U形管导通良好的情况下，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变，说明装置漏气。
（2）[2]乙和丙相比较，水的密度一定，橡皮膜的方向相同，深度不同，深度越大压强越大，可得出结论：同一液体，液体内部压强随深度的增加而增大。
（3）[3]当橡皮膜放入某液体中深度为5cm，ab右管升高2cm，左管下降2cm，则左右两管水面高度差为4cm，根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差，所以
则有
则
（4）③[4]步骤②中水对容器底部的压力比步骤①中增加量为
F=G排=（m2﹣m1）g=（0.162kg﹣0.112kg）×10N/kg=0.5N
则圆柱体完全浸没时，在水中受到的浮力为
F浮=2F=2×0.5N=1N根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知，圆柱体的体积为
在未知液体中受到浮力为
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知，未知液体的密度为
（5）[5]由题意知，小明测出的未知液体密度总比小刚的测量值小，其原因是橡皮膜发生形变，造成U形管左侧的气压减小，测得U形管两侧液面的高度差减小，即h水减小，由上面表达式可知液体密度的测量值总是偏小。
5．（2023·重庆·模拟预测）如图1所示，小宁用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
（1）通过图1甲观察发现压强计 （选填“是”或“不是”）连通器；实验开始前应对装置进行检查，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置 ；
（2）小宁把压强计的橡皮膜和橡皮管更换后，在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，接下来的操作应是 ；
A．从U形管内向外倒出适量水
B．拆除软管重新安装
C．向U形管内添加适量水
（3）完成上述操作后，如图1乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况，比较后可初步得出结论：液体内部的压强随深度的增加而 ；
（4）小宁同学利用U形管压强计改装成如图1戊所示的测量某种未知液体的密度的密度计。A为固定支架，其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水，其右管标有刻度值，为了便于读数，在U形管右管有一个指示液面位置的红色浮标。未测量时，U形管水面刚好与a相平。当橡皮膜放入某液体中时，浮标指示在b处，小宁利用刻度尺测出a、b之间的距离为2.0cm，则该液体的密度为 g/cm3；
（5）同组的小刚同学，利用实验室的电子秤和一个实心金属圆柱体也测出了未知液体的密度，如图2所示：
①用细线拉着圆柱体，使其一半浸入水中，记下台秤的示数为m1=112.0g；
②用细线拉着圆柱体，浸没入水中，记下台秤的示数为m2=162.0g；
③将圆柱体从水中取出擦干后，用细线系住物体浸没于与水等质量的未知液体中，记下台秤的示数m3=152.0g；
小刚根据实验数据计算出了实心金属圆柱体的体积为 cm3，未知液体的密度ρ= kg/m3；
（6）实验最后，小宁发现自己测出的未知液体密度总是小于小刚的测量值，多次实验后仍然如此。小宁和小刚重新回顾了整个实验，发现造成该现象的原因是 。
【答案】 不是 漏气 B 增大 0.8 100 0.9×103 见解析
【详解】（1）[1][2]U形管本身是一个连通器，但与压强计的探头连接后，一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点，因此，不是连通器；使用前应检查装置是否漏气，在保证橡皮管与U形管导通良好的情况下，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变，说明装置漏气。
（2）[3]若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（3）[4]乙和丙相比较，水的密度一定，橡皮膜的方向相同，深度不同，深度越大压强越大，可得出结论：同一液体，液体内部压强随深度的增加而增大。
（4）[5]当橡皮膜放入某液体中深度为5cm，ab右管升高2cm，左管下降2cm，则左右两管水面高度差为4cm，根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差，所以，p液=p水，则有
则该液体的密度为
（5）[6][7]步骤②中水对容器底部的压力比步骤①中增加量为
F=G排=（m2﹣m1）g=（0.162kg﹣0.112kg）×10N/kg=0.5N
则圆柱体完全浸没时，在水中受到的浮力为
F浮=2F=2×0.5N=1N
根据阿基米德原理知圆柱体的体积为
在未知液体中受到浮力为
F液浮=G液排={m3﹣[m1﹣（m2﹣m1）]}g=（m3+m2﹣2m1）g=（0.152kg+0.162kg﹣2×0.112kg）×10N/kg=0.9N
根据阿基米德原理知未知液体的密度为
（6）[8]小宁发现自己测出的未知液体密度总是小于小刚的测量值，其原因是橡皮膜发生形变，造成U形管左侧的气压减小，测得U形管两侧液面的高度差减小，即h水减小，由上面表达式可知液体密度的测量值总是偏小。
6．（2023·广东珠海·三模）（1）用托盘天平、量筒、注射针筒等器材测定某品牌酸奶的密度。
（1）将天平置于水平桌面，把游码移到标尺左端“0”刻度，天平指针摆动情况如图甲所示，要使天平平衡，则应将平衡螺母向 移动，直至天平横梁平衡；
（2）调节天平平衡后，先用天平测出空烧杯的质量为30g，按着将酸奶倒入烧杯，用天平测量烧杯和酸奶的总质量，天平平衡时的情景如图乙所示，则烧杯和酸奶的总质量m1= g：然后将烧杯中的酸奶倒入量筒中，如图丙所示，则量筒中酸奶体积为 cm3；
（3）由于酸奶比较粘稠且不透明，容易粘在筒壁上，对测量影响较大：在第（2）步中，小红不再利用量筒测体积，而是改用针筒（如图丁），重新保持烧杯和酸奶的总质量为m1；从烧杯中抽取5mL酸奶，测量烧杯和剩余酸奶的总质量m2=58.4g；则酸奶的密度为 g/cm3；
（4）小文用如戊图所示的自制液体密度仪测量某液体的密度。将两根透明管竖直插入装有液体和水的杯子中，向上拉动活塞，液体和水进入管中，待液柱稳定后，用刻度尺分别测出水柱和液体柱的长度l0和l1。写出计算液体密度的表达式ρ液= （用l0、l1和ρ水表示）。保持上端活塞位置不变，将图戊装置移到高山上，则两侧液柱高度之差（l0-l1）会 （填“不变”“增大”或“减小”）。
【答案】 右 64.4 30 1.2 减小
【详解】（1）[1]指针偏向分读盘中线的左侧，说明右盘高，则平衡螺母应向右移动，直至天平横梁平衡。
（2）[2]由图乙可知，游码标尺的分度值为0.2g，游码所指示的质量为4.4g，则烧杯和酸奶的总质量为
[3]由图丙可知，量筒的分度值是2mL，则酸奶体积为30mL，即30cm3。
（3）[4]抽出酸奶的质量为
抽出酸奶的体积为5mL，即5cm3，故酸奶的密度为
（4）[5]水和液体产生的压强与封闭气体的压强之和等于外界大气压强，故水产生的压强等于液体产生的压强；即管内水和液体产生的压强相等，为，即
则液体的密度为
[6]保持上端活塞位置不变，将图戊装置移到高山上，外界大气压变小，故液体和水的高度都变小，但管内水和液体产生的压强仍相等，故仍有
可有
故可知的比值不变，因；故可知减小得多，即两侧液柱高度之差减小。
02 估测大气压强的值
7．（2023·江苏无锡·中考真题）小华发现，压缩一个已经充气的气球感到很容易，但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等，进行探究，步骤如下
（1）如图甲所示，用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为 ，则活塞的横截面积为 ；
（2）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是 ；
（3）如图乙所示，用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，弹簧测力计一端固定并水平放置，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示为 N，此时外界大气压的数值为 ；
（4）取下橡皮帽，拉动活塞，让活塞的底端位于注射器刻度处，用橡皮帽封住注射器的小孔，确保不漏气，此时注射器内被封闭的气体体积为．再按照图乙的方式操作，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器内气体体积变为时，弹簧测力计的示数为，继续向右慢慢地拉动注射器筒，记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积 8 10 12 16 20
弹簧测力计的示数 10 ▲ 13.3 15 16
①当注射器内气体体积为时，弹簧测力计示数为 N；
②当注射器内气体体积为时，注射器内气体压强为 。
【答案】 10.00 2 用手拉动注射器活塞，根据难易程度判断气密性 20 12
【详解】（1）[1][2]如图甲所示，注射器刻度部分左端对准零刻线，右端对准10cm刻线，刻度尺的分度值为0.1mm，刻度尺测出注射器刻度部分的长度为10.00cm，则活塞的横截面积为
（2）[3]排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是：用手拉动注射器的活塞，如果比较容易拉动，则证明气密性不好，如果不容易被拉动，则证明气密性良好。
（3）[4]如图乙，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为20N。
[5]此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力，外界大气压的数值
（4）①[6]注射器内被封闭的气体体积为，再用测力计拉动活塞时，测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力
由以上步骤（3）可知，外界大气压对活塞的压力为20N，由此得到下表
注射器内气体体积 8 10 12 16 20
弹簧测力计的示数 10 ▲ 13.3 15 16
注射器内气体对活塞的压力 10 8 6.7 5 4
观察表中的数据可以发现：注射器内的气体变化为原来体积的2倍时，注射器内气体对活塞的压力减半，由上表可知，注射器内气体为20mL时注射器内气体对活塞的压力为4N，因此注射器内气体为10mL时注射器内气体对活塞的压力为8N，当注射器内气体体积为时，弹簧测力计示数为
②[7]当注射器内气体体积为时，弹簧测力计的示数为16N，外界大气压对活塞的压力为20N，则注射器内气体对活塞的压力为
注射器内气体压强为
8．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值，实验器材有一只弹簧测力计、三种规格的注射器和一把刻度尺。
（1）本实验的原理是二力平衡和压强的定义式，实验中研究的是大气对 （活塞/注射器筒）的压力；
（2）若选用图乙中注射器B，当弹簧测力计被拉到最大值时，活塞仍没有滑动，则应该换用注射器 （A/B/C）来进行实验；
（3）如图甲方案，①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，读出注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器 的长度为L；
②水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F；
③则测出的大气压值p= （用所给的字母表示）；
（4）小花发现此时测得的大气压值误差较大，对此小花与同学找出了下列可能的原因：
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气
②刻度尺的读数没读准
③活塞与注射器筒壁不完全密封
④活塞与注射器筒壁间有摩擦上述原因一定会使测量值小于真实值的是 ；
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
（5）在测量大气压的实验中，某同学采用了图丙所示装置。将注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯中水的质量为600g；烧杯质量为100g，烧杯底面积为65cm2；活塞面积为7×10-5m2，g=10N/kg，轮轴间的摩擦和细线重不计。则所测大气压的值应为 。
A．1.01×105Pa B．1.10×105Pa
C．1.00×105Pa D．以上都不正确
【答案】 活塞 C 有刻度部分 A C
【详解】（1）[1]在实验中通过弹簧测力计的拉力来测得活塞受到大气的压力，所以研究的是大气对活塞的压力。
（2）[2]实验中选用注射器B，把弹簧测力计拉到最大，活塞没动是其受到大气的压力太大，而大气压在实验过程中没变化，据知，所选注射器活塞的横截面积太大了，所以应改选注射器C来进行探究。
（3）[3][4]方案甲中，读出注射器的容器V及测量注射器的有刻度部分的长度L，这样便可求出注射器的活塞的横截面积
拉动测力计到活塞滑动时，测力计的示数即为活塞所受到的大气的压力，所以测出的大气压值
（4）[5]①橡皮帽封住的注射器小孔有残余空气时，活塞除了受到外部大气的压力外，还受到内部大气的压力，那么测力计所需的拉力会变小，那么测得的压强值变小；②刻度尺的读数没读准，若是读小了，会造成测量结果偏小，若是读大了，会造成测量结果偏大；③活塞与注射器不完全密封，则所需的测力计的示数会变小，即测得的压力变小，得出的压强值变小；④活塞与注射器筒壁间有摩擦，则测力计的示数会变大，测得的压强值会变大，所以一定会使测量值小于真实值的是①③。
故选A。
（5）[6]如图丙的探究中，当活塞向左滑动时，它受到向左的拉力，其大小等于水和烧杯的总重力，即
F=G=mg=(600+100)×10-3kg×10N/kg=7N
轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压的值应为
故选C。
9．（2023·福建漳州·三模）小宇给篮球充气时，发现充气越多感觉球越“硬”，又联想到充足气的轮胎在烈日下暴晒易爆胎。他认为这些现象与气体压强有关。气体压强的大小与哪些因素有关呢？和同学们讨论后，提出猜想：
猜想1：气压大小可能与气体的多少有关。
猜想2：气压大小可能与气体的温度有关。
猜想3：气压大小可能与气体的体积有关。
（1）同学们用汽车的“胎压计”测量篮球充气时的气压，发现充气越多，示数越大，由此得出猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的；
（2）小明又用胎压计测量一个篮球的气压，示数如图甲所示，其值为 kPa，当将篮球放在烈日下暴晒一段时间后，再测球中气压，发现胎压计的示数变大，由此可知，气压大小与气体的 有关；
（3）为了验证猜想3，他们进行如下探究：
如图乙所示，用注射器密封一段空气柱，保证其温度不变，利用注射器的刻度直接读出气体体积V，用弹簧测力计竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积，如果已知注射器活塞的横截面积为S，（不计活塞重及活塞与注射器壁之间的摩擦），当地大气压为标准大气压p0，当弹簧测力计的示数为F时，注射器内气体的压强计算表达式为p= （用S、p0、F表示）；
（4）通过实验，得到了注射器内气压与对应体积的实验数据，如表：
p（Pa） 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.2
V（m3） 1.0 1.25 1.67 2.0 2.5
在图丙中，描点作出气压p与气体的体积V的关系图像； 根据实验数据分析或图像得出的结论可推算，当气压时，V= m3。
【答案】 正确 124 温度
【详解】（1）[1]由题意知，充气越多，胎压计的示数越大，气压越大，所以气压的大小可能与气体的多少有关，猜想1正确。
（2）[2]由图甲知，胎压计的分度值为4kPa，指针指向124刻度线处，所以篮球的气压值为124kPa。
[3]篮球放在烈日下暴晒，球中气体温度升高，测量时，胎压计示数变大，说明球中气压变大，气压大小与气体的温度有关。
（3）[4]不计活塞重及活塞与注射器之间的摩擦时，活塞受到向上的拉力、注射器内气体向上压力及注射器外空气向下压力的作用，这三个力是平衡力，注射器外空气对活塞的压力
所以空气对活塞的压力
注射器内气体的压强
（4）[5]将表格数据对应的点在坐标中描出，再用线将各点相连。作图如下：
[6]由表格数据知，每组对应的压强与体积的乘积是一个定值1Pa m3，所以当时，有
解得，体积。
03 探究浮力的大小与什么因素有关
10．（2023·河南周口·二模）实验小组探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，如图甲所示，将高均为10cm的相同形状的柱形物体挂在弹簧测力计下，并将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中（液体不溢出），读出测力计示数F，数据记录在下表中：
实验次数 柱形物体的重G/N 液体的种类 浸入液体的深度h/cm 弹簧测力计的示数F/N
1 20 水 5 19
2 20 水 10 18
3 20 水 15 18
4 20 酒精 10 18.4
5 30 酒精 10 18.4
（1）分析比较 两次实验数据可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较2、4两次实验数据可知，液体的 越大，浮力越大；分析比较4、5两次实验数据可知，浮力的大小与物重 （选填“有关”或“无关”）；
（2）综合分析实验数据还可以计算出实验中的酒精的密度为 kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3）；
（3）实验小组还设计了如图乙所示的实验装置探究阿基米德原理，将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上，将实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方，调节升降台使物块下底面刚好与水面相平；再将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方；逐渐调高升降台，发现随着物体浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量。
【答案】 2、3 密度 无关 0.8×103 减小 等于
【详解】（1）[1]分析比较2、3两次实验数据可知，物块浸没在水中深度增加，弹簧测力计的示数不变，由称重法可知，柱形物体所受浮力不变，说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]分析比较2、4两次实验数据可知，液体密度越大，弹簧测力计的示数减小，由称重法可知，柱形物体所受浮力也增大，说明液体的密度越大，浮力越大。
[3]分析比较4、5两次实验数据，由称重法可知，两次柱形物体所受的浮力分别为
F浮4＝G﹣F示4＝20N﹣18.4N＝1.6N
F浮5＝G'﹣F示5＝30N﹣28.4N＝1.6N
即两次柱形物体所受的浮力不变，说明浮力大小与物体的重力无关。
（2）[4]柱形物体浸没在水中受到的浮力为
F浮＝G﹣F示＝20N﹣18N＝2N
柱形物体排开水的体积为
柱形物体浸没在酒精受到的浮力为
F浮4＝G﹣F示4＝20N﹣18.4N＝1.6N
酒精的密度
（3）[5][6]随着柱形物体没入水中的体积越来越大，则柱形物体所受浮力越来越大，由称重法可知，弹簧测力计A的示数在减小，弹簧测力计A的示数的减小量等于柱形物体受到的浮力；溢出的水流到烧杯中，使得弹簧测力计B的示数变大，弹簧测力计B的示数增加量等于柱形物体排开液体的重力，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量。
11．（2023·云南临沧·一模）实验小组的同学设计了如图所示的装置来探究影响浮力大小的因素。按照如图所示实验装置图组装好实验器材，读出弹簧测力计示数即为物体重力G，记录在表格中，然后拧开矿泉水瓶盖，当水和盐水浸没金属块和大物块后再拧紧瓶盖；读出弹簧测力计示数F，将其记录在表格中，计算出物体所受浮力F浮大小并填入表格中。
序号 A B C D E
物体重力G/N 0.80 0.65 1.70 2.15 2.15
物体浸没液体中测力计示数F/N 0.70 0.55 1.50 1.40 1.25
物体受到浮力F浮/N 0.10 0.10 0.20 0.75 0.90
（1）弹簧测力计在使用前应该在竖直方向上进行 ，挂在弹簧测力计上的重物的重力不能超过弹簧测力计的 ;
（2）由A、B两组实验对比可以得出结论，浮力大小与物体密度 ；由 两组实验对比可以得出结论，浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；由D、E两组实验对比可以得出结论，浮力大小与 有关。
（3）往水槽内放水前，矿泉水瓶瓶盖未打开，此时矿泉水瓶内气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）瓶外大气压。
（4）将弹簧测力计固定在木架上，通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操作的好处是 。
（5）在进行D、E两组实验时没有选用B组实验所用的铁块，而是选用两个体积更大的圆柱体大物块（大物块规格相同），其原因可能是铁块在水和盐水中的浮力差距较小，通过增大 来增大浮力之差从而得出正确结论。
【答案】 调零 量程 无关 AC 液体的密度 小于 方便读取弹簧测力计示数 排开水的体积
【详解】（1）[1][2]因为弹簧测力计要竖直方向测量，故弹簧测力计调零时应沿竖直方向；测量时不能超过弹簧测力计的量程。
（2）[3]由A、B实验可知，物体分别为钢块、铁块，浸没在液体中时，两物体受到的浮力相同，则说明浮力的大小与物体的密度无关。
[4]要想探究浮力大小与物体浸入液体体积的关系，应改变物体浸入液体的体积，保持其他量不变，即液体的密度不变，由图可知，A、C实验中，A为一个钢块，C为两个铜块，故浸入液体的体积不同，由表格数据可知，实验A中物体受到的浮力0.10N，实验C中物体受到的浮力0.20N，浮力大小不同，故可得出结论浮力大小与物体浸入液体体积有关。
[5]由D、E两组实验可知，均为大物块，浸入液体的体积相同，但D实验大物块在水中，E实验在大物块在盐水中，由表中数据可知，受到的浮力分别为0.75N、0.90N，故所受浮力大小不同，则可得出结论浮力大小与液体密度有关。
（3）[6]往水槽内放水前，矿泉水瓶瓶盖未打开，此时瓶内水不会流出，瓶内气压小于大气压。
（4）[7]将弹簧测力计固定在木架上，通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操作不需要再用手拿着弹簧测力计测量，几组实验可以同时进行，方便同时读取弹簧测力计的示数。
（5）[8]由F浮=ρ液V排g可知，物体受到的浮力大小与液体密度与物体排开液体的体积有关，液体密度、排开液体的体积越大，物体所受浮力越大。盐水与水的密度差固定，因此铁块在水和盐水中的浮力差距小于弹簧测力计分度值，可通过增大排开液体体积增大浮力之差从而得出结论。
12．（2024·河南开封·一模）小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。她提出如下猜想，设计并进行了实验。
猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F，可计算出物体所受的浮力。其测证原理利用了 ；
A．与G是一对平衡力 B．与G是相互作用力
C．与F是相互作用力 D．、F和G是一组平衡力
（2）小虹的操作步骤及测量数据如图所示，由图中测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 N；
（3）分析图中 （填出步骤的序号）三次实验的数据，可以验证猜想a是错误的；
（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用图中的测 数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理在中不能计算出的是 （填序号）；
A．物块的体积 B．物块的密度 C．盐水的体积 D．盐水的密度
（5）如图中正确反映浮力F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 ，如图中正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 。（物体未接触容器底）
A． B．
C． D．
【答案】 D 0.4 ACD C C D
【详解】（1）[1]由题意知，物体浸入液体中静止时，物体受竖直向下的重力、竖直向上的浮力、以及测力计的拉力三个力的作用，在这三个力的作用下保持平衡，所以这三个力平衡，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（2）[2]由图可知，弹簧测力计分度值为0.2N，根据指针所在的位置可得，物体的重力为2.4N。B中测力计的示数为2N，根据称重法可得，此时物体受到的浮力为
F浮＝G﹣FB＝2.4N﹣2N＝0.4N
（3）[3]为了验证浮力大小跟物体浸没在液体中的深度是否有关时，应该控制液体密度和排开液体的体积相同，只改变深度，故选A、C、D三次实验，由图知，物块在C、D中受到的浮力大小相等，因此说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（4）[4]AB．由图A可知物体所受的重力为2.4N，根据G=mg可得，物体的质量为
根据图A、D或图A、C可求出物体完全浸没在水中时受到的浮力为
F浮＝G﹣F＝2.4N﹣1.4N＝1N
由于物体完全浸没，则其排开水的体积等于其自身体积，根据F浮＝ρ液gV排得
所以物体的密度为
故AB不符合题意；
C．盐水的质量未知，也没有测量盐水的体积，因此盐水的体积不能得到，故C符合题意；
D．由图A、E可知物体在盐水中受到的浮力为
根据F浮＝ρ液gV排得，盐水的密度为
故D不符合题意。
故选C。
（5）[5]当物体未浸没在水中时，物体下表面在水中的深度h越深，物体排开水的体积越大，由F浮＝ρ液gV排得，物体受到的浮力F越大；当物体浸没在水中时，物体排开的体积不变，因此物体下下表面在水中的深度h变深，物体受到的浮力不变，因此随着物体下表面在水中的深度h变深，物体受到的浮力先变大后不变，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
[6]物体的重力不变，随着物体下表面在水中的深度h变深，物体受到的浮力先变大后不变，由称重法得，物体下表面在水中的深度h变深，弹簧测力计示数F先变小后不变，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
13．（2024·陕西·模拟预测）小安在“探究影响浮力大小的影响因素”的实验时，用到了弹簧测力计、圆柱体 G、
两个相同的圆柱形容器，一定量的水和盐水，其实验装置和弹簧测力计示数如图所示。
（1）圆柱体G浸没在水中时所受浮力为 N；
（2）分析比较图A、B、C，说明浮力的大小与 有关；
（3）圆柱体 G 的体积是 m ；用图示实验数据可以测出盐水的密度是 （g取10N/kg）；
（4）如上图B所示，将物体缓慢浸入水中，下列四图中能正确反映物体接触容器底之前，弹簧测力计示数F和物体下表面到水面距离h关系的图像是 （填选项字母）；
（5）完成上述实验后，小安想利用浮力知识来测量金属块的密度，于是找来了刻度尺、水、水槽、柱形的薄壁玻璃杯等器材，进行如图所示的实验：
①玻璃杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中，如图甲所示，用刻度尺测出此时水槽中水的深度为h ；
②金属块轻轻放入水槽中，如图乙所示，用刻度尺测出此时水槽中水的深度为
③将金属块从水槽中取出，平稳放在烧杯中，如图丙所示，用刻度尺测出此时水槽中水的深度为 h ；
④已知水的密度为ρ水，则小明测出金属块的密度表达式为ρ= （用已知的物理量字母表示）
⑤同组的小南对小安的实验过程提出质疑，认为将金属块从水中取出时会沾水，导致测量的密度会产生误差，你认为由于金属块沾水会导致小安测出金属块的密度将 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
【答案】 2.8 排开液体的体积 D 无影响
【详解】（1）[1]由图A可知物体重力为4.8N，由图C可知此时弹簧测力计的示数为2N，根据称重法可得物体在水中受到的浮力为
（2）[2]分析比较图A、B、C，可以发现液体密度相同，物体排开液体的体积增大，测力计示数在变小，则受到的浮力也在增大，故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
（3）[3][4]由（1）知，物体浸没在水中受到的浮力为2.8N，由可知，物体的体积为
分析比较图A、E可知，物体完全浸没在盐水中受到的浮力为
由可知，盐水的密度为
（4）[5]浸没前，物体浸入水中越深，排开液体的体积越大，受到的浮力越大，完全浸没后，受到的浮力与浸没深度无关，所以浮力大小是先变大后不变，则拉力F先变小后不变。
故选D。
（5）[6]根据图甲、乙可知，金属块的体积为
由甲、丙两图可知，烧杯都是漂浮状态，增加金属块的重力等于增加的排开水的所受的重力，又因为，所以，故金属块的质量为
则金属块的密度为
[7]由于烧杯整体处于漂浮状态，设带出来的水的重力为，则测得的浮力会增为，则水槽中多增加的排开水的重力为，刚开始水槽中的水减小了，故水面的高度不变，根据可知，对金属块的密度测量没有影响。
14．（2024·黑龙江齐齐哈尔·一模）如图所示，在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中：
实验器材：弹簧测力计（量程0~2.5N，分度值0.05N）、水槽、相同规格的圆柱体组（铜柱、铁柱）、相同规格的圆柱体大物块、细线、水、盐水等。
实验装置：
实验步骤：
（1）按如图所示实验装置图组装好实验器材，读出弹簧测力计示数即为物体重力G，记录在表格中；
（2）打开阀门，使水和盐水进入透明水槽，并浸没金属块和大物块后再关闭阀门；
（3）读出此时弹簧测力计示数F，将其记录在表格中；
（4）计算出物体所受浮力大小，并填入表格中。
序号 A B C D E
物体重力 0.8 0.65 1.7 2.15 2.15
物体浸没在液体中测力计示数 0.7 0.55 1.5 1.4 1.25
物体受到浮力 0.1 0.1 0.2 0.75 0.9
分析论证：
（1）由A、B两组实验对比可以得出结论：浮力大小与物体密度 ；
（2）由 两组实验对比可以得出结论，浮力大小与物体浸入液体体积有关；
（3）由D、E两组实验对比可以得出结论，浮力大小与 有关；
评估交流：
（4）打开阀门向水槽内放水时，水瓶与水槽构成的容器名称叫做 ；
（5）在进行D、E两组实验时没有选用B组实验所用的铁块，而是选用两个体积更大的圆柱体大物块，其原因可能是铁块在水和盐水中的浮力差距小于弹簧测力计分度值，通过增大 来增大两次浮力的差值，从而得出正确结论；
（6）由实验数据可知，实验所用的盐水的密度为 ；
（7）将弹簧测力计固定在木架上，通过水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操作的好处是 。
【答案】 无关 A、C 液体密度 连通器 排开液体体积 能同时观察各组弹簧测力计示数，便于比较
【详解】（1）[1]由A、B实验可知，物体分别为铜块、铁块，它们的密度不同，体积相同，浸没在液体中时，两物体受到的浮力相同，则说明浮力的大小与物体的密度无关。
（2）[2]要想探究浮力大小与物体浸入液体体积的关系，应改变物体浸入液体的体积，保持其他量不变，即液体的密度不变，由图可知，A、C实验中，A为一个铜块，C为两个铜块，故浸入液体的体积不同，由表格数据可知，实验A中物体受到的浮力0.10N，实验C中物体受到的浮力0.20N，浮力大小不同，故可得出结论浮力大小与物体浸入液体体积有关。
（3）[3]由D、E两组实验可知，均为大物块，浸入液体的体积相同，但D实验大物块在水中，E实验大物块在盐水中，由表中数据可知，受到的浮力分别为0.75N、0.90N，故所受浮力大小不同，则可得出结论浮力大小与液体密度有关。
（4）[4]打开阀门向水槽内放水时，水瓶与水槽上端开口，底部相通，所以属于连通器。
（5）[5]由可知，物体受到的浮力大小与液体密度与物体排开液体的体积有关，液体密度、排开液体的体积越大，物体所受浮力越大。盐水与水的密度差固定，因此铁块在水和盐水中的浮力差距小于弹簧测力计分度值，可通过增大排开液体体积增大浮力之差从而得出结论。
（6）[6]大物块在水中受到的浮力为
①
在盐水中受到的浮力为
②
联立①②可得，实验所用的盐水的密度为
（7）[7]将弹簧测力计固定在木架上，通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操作不需要再用手拿着弹簧测力计测量，几组实验可以同时观察各组弹簧测力计示数，便于比较。
04 利用浮力测密度实验
15．（2023·重庆·二模）如图所示，爱探究的小名在实验室做测量木块密度的实验。
（1）将托盘天平放在 桌面上，移动 至零刻度线，此时指针如图乙所示，他应该将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡；
（2）小名将木块放在托盘天平左盘，往右盘加减砝码和移动游码，天平再次平衡时，砝码和游码的位置如图丙所示，则木块质量为 g；
（3）小名用图丁测量木块体积，弹簧测力计示数为0.1N，则木块所受浮力为 N，计算得木块体积；
（4）小联认为弹簧测力计不够精确，改进设计了如图所示的实验。
①图甲电子秤示数为；
②图乙木块漂浮时，电子秤示数为；
③图丙用细针将木块压入水中，木块未触底，静止时电子秤示数为，则该实验测得木块密度为 ；
（5）小名和小联兴趣正浓，继续探究盐水密度。
④图丁在烧杯中加入适量盐水，电子秤示数为；
⑤图戊用细针将木块压入盐水中，木块未触底，静止时电子秤示数为；则盐水密度 （用字母、、、、、表示）；
（6）若图乙、丙中木块吸水，则该实验测得木块密度值 （选填“偏大”“偏小”或“准确”）。
【答案】 水平 游码 右 12 0.22 0.8×103 偏大
【详解】（1）[1][2][3]实验前，应先把天平放在水平桌面上，然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上，此时指针偏向分度盘中线左侧，应将平衡螺母向右调，才能使天平平衡。
（2）[4]由图丙可知，标尺的分度值为0.2g，木块的质量为
m=10g+2g=12g=0.012kg
（3）[5]木块的重力
G=mg=0.012kg×10N/kg=0.12N
利用定滑轮改变力的方向的作用，测得木块在水中静止时测力计示数为0.1N，由此可得物体受到的浮力为
F浮=G+F拉=0.12N+0.1N=0.22N
（4）[6]木块的质量
m木=m1-m0=112g-100g=12g
木块的体积
木块密度为
（5）[7]排开盐水的质量
m排盐=m4-m3
排开盐水的体积等于木块的体积，即
盐水的密度
（6）[8]软木块浸入水中后会吸水，体积不变，排开水的质量不变，而容器及水（减小）的总质量减小，丙图中电子秤的示数偏小，排开液体的质量偏小，求出软木块的体积偏小，由甲乙两图可知木块的质量不变，根据可知，测得的木块密度偏大。
16．（2024·湖北省·模拟预测）某个小组的同学在实验室发现一块印章。他们利用这块印章做了以下实验探究。
（一）小超同学想测量这块印章的密度：
（1）将托盘天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左端零刻度线，如果发现指针所处位置如图甲所示，应将平衡螺母向 移动，使天平横梁在水平位置平衡；
（2）将印章放在天平左盘，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，这枚印章的质量是 g。把印章放入装有30mL水的量筒中，液面达到的位置如图丙所示。由此可以求出这枚印章的密度为 kg/m3；
（3）若天平的左盘在实验前沾了泥，则所测印章密度比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；
（二）完成实验后，小超还想利用这块印章来探究浮力的影响因素：
A．在大烧杯中装入适量的某种液体，电子秤的示数为210g，如图甲所示；
B．将印章和一个气球用轻质细绳连接在一起后，将印章浸没在液体中，读出电子秤的示数为218g，如图乙所示；
C．将印章和和气球一起没没在液体中，电子秤的示数为250g，如图丙所示；
D．将印章和气球继续往下放，电子秤的示数234g，如图丁所示；
（4）对比丙、丁两图可知，当液体的密度一定时， 越小，浮力越 ；
（5）乙图中，印章所受浮力大小为 N。对比丙、丁两图，气球的体积变化了 cm3。
【答案】 左 54 偏大 排开的液体体积 小 0.08 20
【详解】（1）[1]由图甲知道，分度标尺的指针右偏，故平衡螺母应该向左调节，使横梁在水平位置平衡。
（2）[2][3]由图乙知道
由图丙知道，印章的体积为
这枚印章的密度为
（3）[4]若天平的左盘在实验前沾了泥，将会导致最终测得的印章的质量偏大，根据知道印章的密度偏大。
（4）[5][6]对比丙、丁两图可知，当液体的密度一定时，随着气球所处的位置下降，气球的体积因液体压强的缘故变小，电子秤的示数变小，说明此时气球和印章受到的浮力变小，因而可以得出结论：物体排开液体的体积越小，受到的浮力越小。
（5）[7]乙图中印章受到的浮力等于排开液体的重力，印章受到的浮力和印章对液体的压力为一对相互作用力，由电子秤示数增加了
故受到的浮力为
[8]由阿基米德原理及甲乙两图知道，液体的密度
对比丙、丁两图，电子秤的示数变化量为
丙丁两图气球和印章受到的浮力的变化量为
气球的体积变化了
17．（2023·江苏连云港·一模）2022年末，我国新冠肺炎防控进入新阶段，学校响应政府“停课不停学”的号召进行线上学习。双胞胎小明和小亮在家，看到妈妈的金手镯，想利用所学知识测量金手镯的密度。他们找出托盘天平、量筒等实验器材。
（1）小明将托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的“0”刻度线处，发现指针静止时如图甲所示，此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使横梁平衡；
（2）将金手镯放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，由此可知，金手镯的质量为 g；量筒中装适量水，如图丙所示，此时小明发现量筒口太小，不能放入金手镯，无法利用量筒测量金手镯的体积；
（3）小亮思考后，想到用家里的玻璃杯代替量筒重新做实验，实验步骤如下：
①用调好的天平测得金手镯的质量为；
②把金手镯放入玻璃杯中，用油性笔记录水面所在的位置A，如图丁（a）所示；
③用天平测出玻璃杯、水和金手镯总质量；
④将金手镯从水中取出，再往玻璃杯中缓慢加水，使水面上升至A处，如图丁（b）所示；用天平测出玻璃杯、水的总质量；
⑤计算金手镯的密度。
在实验中，将金手镯取出时沾有不少水，对实验测量的结果 （选填“有”或“没有”）影响；已知水的密度为ρ，则该方案测得金手镯密度的表达式为 （请用、、和ρ符号表示）；
（4）小明想起来，在抖音上曾看到一个视频“如何鉴别金手镯的真假”，利用电子秤也能测出金手镯的密度，实验步骤如下：
步骤一：利用电子秤称出金手镯的质量为；
步骤二：往玻璃杯中倒入适量的水，放在电子秤上并去皮（将电子秤示数还原为0）；
步骤三：用细绳系在金手镯上，浸没水中且不碰到杯底，如图戊所示，读出示数为。
已知水的密度为ρ，则该方案测出金手镯密度的表达式为 （请用、、和ρ符号表示）。
【答案】 右 16.4 没有
【详解】（1）[1]将托盘天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端零刻度线处，由图甲可知，此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，说明天平左侧偏重，应将平衡螺母向右调节，使横梁在水平位置平衡。
（2）[2]由图乙知，天平标尺分度值0.2g，金手镯的质量
（3）[3][4]烧杯中加入水的质量等于金手镯排开水的质量
金手镯的体积等于加入水的体积
金手镯的密度
将金手镯取出时沾有不少水，但是在往烧杯中缓慢加水，使水面上升至A处的过程中把金手镯带走的水补充回去了，所以所测的金手镯的体积是准确的，则对测量结果没有影响。
（4）[5]由于力的作用是相互的，金手镯受到的浮力等于测力计增加质量所受的重力
由可得，金手镯浸没在水时，金手镯排开水的体积等于金手镯的体积
金手镯的密度为
18．（2023·黑龙江哈尔滨·模拟预测）小乐和小泽在复习力学知识时，回想起书中很多力学实验都用到了弹簧测力计，于是他们找来了弹簧测力计，重温了下面的几个实验：
A． 测重力 B． 测滑动摩擦力
C． 测浮力 D． 测滑轮组机械效率
（1）他们发现四个实验中，弹簧测力计使用时的操作不同， 实验中测力计应在静止时读数； 实验要在测力计匀速直线拉动时读数（以上两空均选填“A、B、C、D）；这样做的理论依据是： ；
（2）小乐利用图D所示滑轮组匀速提升重物，他记录了如表数据，
物重G/N 物体上升的高度h/m 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/m
2 0.1 0.4 0.3
同学们对表中数据进行了分析，发现他的实验结果不符合物理规律，请你通过计算进行说明： ；
（3）小泽在用图B的装置研究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他用到的器材有：两个相同的长方体木块、弹簧测力计、长木板、毛巾和细线。
在探究：“滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小的关系”时，用题中所给器材，采用在一个木块上叠放另一个木块的方法来改变作用于接触面的压力的大小。经过正确的实验操作，请你说说他能得出的结论是
（4）小泽同学利用C图，测量出物体浸没时所受的浮力是 N，该物体的密度为 kg/m3。
【答案】 AC BD 见解析 滑轮组的机械效率大于100%，不符合实际 见解析 1 4×103
【详解】（1）[1][2][3] A实验中，当物体静止时，物体受到的拉力（弹簧测力计的示数）与物体重力是一对平衡力，大小相等，物体重力大小等于弹簧测力计的示数；B实验中，当水平匀速拉动物块时，物块受到的拉力（弹簧测力计的示数）与摩擦力是一对平衡力，大小相等，物块受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数；C实验中，左图当物体静止时，物体受到的拉力（弹簧测力计的示数）与物体重力是一对平衡力，大小相等，物体重力大小等于弹簧测力计的示数；右图当物体静止时，物体受到的浮力等于重力大小与此时弹簧测力计示数之差；D实验中，当匀速拉动时，拉力大小等于弹簧测力计的示数。可见，A、C实验中测力计应在静止时读数；B、D实验要在测力计匀速直线拉动时读数；这样做的理论依据是物体静止或匀速直线运动时，物体受力平衡，一对平衡力的大小相等。
（2）[4]拉力做的有用功
W有用＝Gh＝2N×0.1m＝0.2J
拉力做的总功
W总＝Fs＝0.4N×0.3m＝0.12J
滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率大于100%，不符合实际。
（3）[5]在探究“滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小的关系”时，采用在一个木块上叠放另一个木块的方法来改变作用于接触面的压力的大小，接触面的粗糙程度不变，经过正确的实验操作，可以得出结论：在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（4）[6]在C图中，左图显示物体重力G＝4N，右图显示物体浸没水中时弹簧测力计的示数F示＝3N，所受的浮力
F浮＝G﹣F示＝4N﹣3N＝1N
[7]由F浮＝ρ水gV排得物体的体积
物体的质量
该物体的密度
05 验证阿基米德原理
19．（2023·北京·模拟预测）某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。
（1）方案一，小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验（图1甲C图中倾斜的烧杯代替了溢水杯）。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力，F浮＝ N，排开水的重力G排＝ N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因可能是 （选填下列字母序号，多选）；
A．最初自制溢水杯中的水未装至溢水口
B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部
（2）方案二，如图1乙，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排；为了多次实验得到普遍规律，方案 （选填“一”或“二”）的操作更加简便；
（3）然后小明想利用阿基米德原理测量某实心金属块的密度，实验步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图2甲；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为12mL，如图2乙；
③将烧杯中12mL水倒掉，从水中取出金属块，并将溢水杯的水加满至如图2丙；
④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为36mL，如图2丁；
则被测金属块的密度是 kg/m3。
【答案】 2 1.9 AC 减小 二 3×103
【详解】（1）[1]由步骤A、C可知，石块受到的浮力为
F浮＝F1﹣F3＝5N﹣3N＝2N
[2]由步骤B、D可知，排开的水重为
G排＝F4﹣F2＝2.9N﹣1N＝1.9N
[3]A．当水未装至溢水杯溢水口时，石块排开的水不能全部流入小桶中，溢出的水重小于浮力，故A符合题意；
B．整个过程中，若测力计未校零，会导致各个数值偏差相同，由此计算得出所受的浮力和排开液体的重力仍相等，故B不符合题意；
C．若石块触碰溢水杯底，导致浮力测量值偏大，大于排开水所受的重力，故C符合题意。
故选AC。
（2）[4]测力计A示数等于物重与其所受浮力的差值。物重不变，重物浸入水中的体积越大，排开水的体积越大，根据阿基米德原理可得，物体受到的浮力越大，则测力计的示数越小。
[5]方案一一次只能得到一组数据，方案二可以在实验过程中采集多组数据，因此操作更方便。
（3）[6]将金属块浸没在盛满水的溢水杯中时，溢出了12mL水，可知金属块体积为12cm3。将金属块从水中取出，再将溢水杯的水加满，然后将金属块放入小筒中，又溢出了36mL的水，说明将金属块放入浮在水面上的小筒中，排开水的体积
V排＝36mL＝36cm3
则金属块的质量为
金属块的密度为
20．（2024·广西南宁·一模）小红设计了如图甲所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）如图甲中①②③④这四个步骤中，实验的最佳顺序是 （填写编号）；
（2）图②中物体A受到的浮力是 N；
（3）以下情况会影响实验结论的是 （选填“A”或“B”）。
A．图②中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图②中物体未全部浸没在水中
（4）将图②中的水换成酒精（）物体受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（5）探究完浮力的大小跟哪些因素有关，小丽和小杨用如图乙所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水（水没有到达溢水口），在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据。然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸在水中时，记录下第二次实验数据。最后他们剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后，记录下第三次的实验数据。
测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g
第一次 1.00 0.02 500.00
第二次 0.60 0.22 520.00
第三次 0 0.62 540.00
①观察并分析第二次和第三次两图，可知物体在第 次中所受浮力更大，是因为此时物体浸在水中的 更大；
②观察并分析第一和第二次两图，并结合这两次实验记录的数据。可知记录第二次数据时，物体受到的浮力为 N。
【答案】 ④①②③ 1 A 变小 三 体积 0.4
【详解】（1）[1]最合理的实验顺序是：④测出空桶的重力；①测出物体所受到的重力；②把物体浸在装满水的溢水杯中，测出测力计的示数；③测出桶和排开的水受到的重力；故正确顺序为：④①②③。
（2）[2]空气中物体的重力为G=2N；水中弹簧测力计的示数为F′=1N，物体在水中受到的浮力为
F浮=G-F′=2N-1N=1N
（3）[3]A．图②中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意；
B．图②中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意。
故选A。
（4）[4]将图②中的水换成酒精，液体的密度减小，排开液体的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浮力减小。
（5）①[5][6]由公式F浮=ρ液gV排可知，在水的密度一定时，第三次实验中物体浸在水中的体积即V排更大，则物体受到的浮力更大。
②[7]由乙图和第一次实验数据可知，G物=1.00N，由表格数据可知第二次实验中物体受到的浮力
F浮=G物-FA2=1.00N-0.60N=0.40N
21．（2024·山东威海·一模）在学习了浮力知识后，小明进一步探究浮力的有关问题。
实验一：探究漂浮物体受到的浮力大小与物体排开液体重力的关系。
（1）实验步骤如下（，g取）；
步骤1：如图甲所示用弹簧测力计测量物体的重力为0.96N；
步骤2：如图乙所示，在量筒中倒入适量的水；
步骤3：如图丙所示，将物体轻轻放入量筒中，发现物体漂浮在水面上，由此可知物体所受浮力大小为0.96N；
步骤4：观察量筒中水面的变化情况，通过计算可知物体排开水的重力为 N。
综合分析实验数据可得到的结论是 。
实验二：探究浮力大小与液体密度的关系。
（2）小明又将该物体分别放入两种不同的液体中，得到的实验数据如表所示，他分析数据得出结论：液体密度越大，物体受到的浮力也越大。小红认为小明的实验不合理，她判断的理由是 ；
液体 液体的密度 （） 物体排开液体的体积 （） 物体状态 物体受到的浮力（N）
液体1 0.85 100 沉底 0.80
液体2 1.2 80 漂浮 0.96
（3）该物体在液体1中处于沉底状态，说明物体的密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体1的密度；若使该物体在液体1中上浮，你的方法是 （写出一种即可）。
【答案】 0.96 见解析 见解析 大于 见解析
【详解】（1）[1][2]物体的重力为0.96N，如图丙所示，物体漂浮在水面上为平衡状态，由此可知，物体所受浮力大小等于受到的重力大小为0.96N。由乙、丙可知，漂浮时物体排开水的体积
V排=296cm3-200cm3=96cm3=9.6×10-5m3
物体排开水的重力
G=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×9.6×10-5m3×10N/kg=0.96N
综合分析实验数据，可以得到的结论是：漂浮物体受到的浮力等于物体排开液体的重力。
（2）[3]要探究物体受到的浮力与液体密度的关系，需保持物体浸入液体的体积相同，即物体排开液体的体积相同，改变液体的密度；实验中第一次物体沉底，第二次物体漂浮，物体排开液体的体积不同，故小明的实验不合理。
（3）[4][5]物体在液体1中处于沉底状态，物体的密度大于液体1的密度；要该物体在液体1中上浮，则要使物体密度小于液体的密度，可以保持液体的密度不变，把物体做成空心的，减小物体的平均密度。
22．（2023·广东深圳·三模）小明和小聪通过实验探究“阿基米德原理”，选用了以下的实验器材：弹簧测力计、小吊桶、小石块、圆柱体、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水。他们操作过程如图1中a、b、c、d所示。
（1）在a和b的操作中，弹簧测力计示数先吊着石块，再加上吊着小吊桶。在c操作中，小明先向溢水杯中注水，直到溢水口流出水时，就停止加水，将小石块逐渐放入水中的过程中（小石块没有与容器接触），杯底所受的水的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”），溢水杯对铁架台的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。当小石块浸没溢水杯中，溢出的水全部流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F1如图c所示，把小烧杯中的水全部倒入小吊桶中，此时弹簧测力计的示数为F2，如图d所示，则排开的水的重力G排为 N；
（2）小明根据记录的实验数据计算出了小石块的密度为 g/cm3；
（3）小聪在完成d步骤后保持器材状态继续实验，把弹簧测力计拆下，把小石块放入装有水的小吊桶中（水不溢出），然后把小吊桶放入溢水杯，发现小吊桶处于漂浮状态，溢水杯中水溢出，这个过程排出的水重为 N（忽略小石块所附带的水）；
（4）实验室中的另外一个小组发现弹簧测力计损坏，他们设计如图2所示的测量圆柱体密度的方案，步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中；
②将圆柱体浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL；
③将烧杯中20mL水倒掉，从水中取出圆柱体；
④将圆柱体放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为34mL；由实验可知被测圆柱体的密度是 g/cm3，在实验步骤③和④中，若将圆柱体从水中取出后（表面沾水）直接放入小空筒，测出的圆柱体密度将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 不变 不变 1.4 2 3 1.7 不变
【详解】（1）[1]小石块逐渐放入水中的过程中，排开的水进入小桶，溢水杯中的水面没有升高，由液体压强公式可知，杯底所受的水的压强不变。
[2]小石块逐渐放入水中的过程中，由阿基米德原理可知，小石块受到的浮力等于排开的水的重力，所以溢水杯的重力不变，由压强公式可知，溢水杯对铁架台的压强不变。
[3]当小石块浸没溢水杯中，弹簧测力计的示数为F1如图c所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为1.6N；把小烧杯中的水全部倒入小吊桶中，此时弹簧测力计的示数为F2，如图d所示，弹簧测力计的示数为3N；所以排开的水的重力
G排=F2-F1=3N-1.6N=1.4N
（2）[4]由图a可知，小石块的重力为2.8N，排开的水的重力为1.4N，则排开水的体积
则小石块的密度
（3）[5]把小石块放入装有水的小吊桶中（水不溢出），然后把小吊桶放入溢水杯，发现小吊桶处于漂浮状态，由沉浮条件可知，浮力等于重力，由阿基米德原理可知，浮力等于排开水的重力，溢水杯中水溢出，所以溢出水的重力等于石块和小桶的重力，由图b可知，石块和小桶的重力为3N，所以溢出水的重力等于3N。
（4）④[6]将圆柱体浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL，则圆柱体的体积为20cm3；将圆柱体放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为34mL，即34cm3，由沉浮条件和阿基米德原理可知，圆柱体的重力等于排开水的重力，则圆柱体的质量等于排开水的质量，则圆柱体的密度
[7]若将圆柱体从水中取出后（表面沾水）直接放入小空筒，由于圆柱体表面沾的水，从溢水杯中到小桶中，仍在溢水杯内，所以排开水的体积不变，即排开水的重力不变，故测出的圆柱体密度将不变。
06 密度计
23．（2023·江苏苏州·中考真题）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为 ；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝ （用、、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 （相等/不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 。
【答案】 1.0 不相等 偏大 变高
【详解】（1）[1]密度计竖直漂浮在水中时，水面位于图中O处，说明此时密度计在O处显示的密度值应该为水的密度，所以则O处应标为1g/cm3
（2）[2]由题意知密度计漂浮在水面上时，V排=SH，则有F浮=G物，即
当密度计漂浮在密度为ρ液的液体中时，V排液=Sh,则有F浮液=G物，即
可得
解得
（3）[3]由可知，h和ρ液是反比例函数，刻度分布不均匀。
（4）[4]小明把吸管中的细铁丝拿出来，缠绕在吸管的下端，再用这支密度计去测量液体的密度，此时排开液体的体积不变，因吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铜丝的体积，所以，吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的同一液体密度值偏大。
（5）[5]为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，增加塞入吸管中铁丝的质量，从而获得更大的重力，即浮力更大，排开体积更大，由V=sh可知，S不变，即可使h变大，据此设计精确程度更高。
24．（2023·陕西西安·三模）小明学习了浮力的知识后，用吸管、蜡、小钢珠制作了一支简易密度计。如图所示。
（1）为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：
a.将其放入水中，竖直漂浮后，在密度计上与水面相平处标上；
b.将其放入密度植物油中，用同样的方法在密度计上标上；
c.接着他以两刻度线间的长度表示，将整个饮料吸管均匀标上刻度；
d.将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在刻度处。
①在密度计中加入适量的小钢珠，一是为了使密度计在液体中能 漂浮，二是可以方便改变密度计的 ；
②在测量液体密度时，密度计受到的浮力 密度计的重力；
（2）为了探究自制密度计刻度特点，小明制作了A、B、C三支不同的密度计，A、B粗细相同而质量不同，A、C质量相同而粗细不同。将密度计放入密度不同的液体中，得到了下表中的数据：
密度计浸入液体的深度h/cm 密度计/g·cm-3 A B C
0.8 12.5 15.0 18.6
0.9 11.1 13.3 16.7
1 10.0 12.0 15.0
1.1 9.1 10.9 13.6
1.2 8.3 10.0 12.5
①比较A、B、C三支密度计，它们的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的；
②如果A、B、C三支密度计分度值相同，测量精度最高的是 ；
③分析上表数据可知，为了让测量结果更准确，想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，可采取的方法是 、 （写出两种方法）；
【答案】 竖直 重力 等于 不均匀 C 增大密度计的重力 换用更细的密度计
【详解】（1）①[1][2]在密度计中加入适量的小钢珠，增加底部的重力，降低了重心，为了使密度计在液体中能竖直漂浮，可以方便改变密度计的重力；
②[3]在测量液体密度时，密度计漂浮在液体中，由漂浮条件可知，受到的浮力等于密度计的重力；
（2）①[4]由表格数据知，密度计的刻度值每变化0.1g/cm3，A、B、C三支密度计浸入液体的深度变化都不相同，所以它们的刻度是不均匀的。
②[5]如果A、B、C三支密度计分度值相同，由表格数据知C密度计的刻度值每变化0.1g/cm3，浸入液体的深度变化最大，所以测量精度最高的是C。
③[6][7]A、B粗细相同而质量不同，若把密度计A、B放在同种液体中，由表格数据知B浸入液体的深度大，由于A、B粗细相同，所以B排开液体的体积更大，由F浮=ρ液gV排知B受到的浮力更大，由漂浮条件知B的重力更大，即密度计越重，两条刻度线之间的距离越大；A、C质量相同而粗细不同，A、C密度计的重力相同，由于密度计漂浮，浮力等于重力，所以A、C密度计受到的浮力相同，若把密度计A、C放在同种液体中，由F浮=ρ液gV排知A、C排开液体的体积相同，由表格数据知C浸入液体的深度大，说明C更细，即密度计越细，两条刻度线之间的距离越大；所以为了让测量结果更准确，想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，可采取的方法是增大密度计的重力、换用更细的密度计。
25．（2024·陕西西安·一模）在综合实践活动中，小明用吸管制作了一个简易的密度计。
（1）他取来一根长度为的吸管并将其底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重，使其能够竖直漂浮在液体中，他制作密度计的原理是物体漂浮在液面时，浮力 （选填“>”“<”或“=”）重力；
（2）将吸管先后放到水和另一液体中，如图1所示，测得浸入的长度分别为H和h，已知，用分别表示水和液体的密度，则 （选填“>”“<”或“=”）；
（3）小明做了5次实验，获得的数据如表所示，当液体的密度为时，浸入的深度为 ；（结果保留2位小数，）
液体密度 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
浸入深度 12.50 11.11 10.00 9.09
（4）根据表中的数据，小明在吸管上标出对应的刻度线，刻度线分布 （选填“是”或“不是”）均匀的，此密度计所能标注的最小密度值为 ；
（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将密度计放在密度为的煤油中，为了用更少的煤油完成实验，小华应该选择图2四种圆柱形容器（已知A和B容器的深度为和D容器的深度为。容器的横截面积均满足测量需求）中的 容器；
（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若用小华的密度计来测量液体密度，测量值将 （选填“>”“<”或“=”）液体密度的真实值。
【答案】 = < 8.33 不是 0.5 D <
【详解】（1）[1]密度计始终漂浮，密度计工作时始终二力平衡，浮力等于重力。
（2）[2]由于吸管（密度计）始终漂浮，所以有
即，，因为H>h，所以ρ水<ρ液。
（3）[3]根据，当液体的密度为1.2g/cm3时，浸入的深度为
（4）[4][5]根据可知，h和是H反比例函数，所以，刻度分布不是均匀的；当液体密度最小时，吸管处于悬浮状态，浮力等于重力，即
的最小密度为
（5）[6]根据表格数据可知，密度计在煤油中时，浸没的深度为12.50cm，所以应该选择高度大于12.50cm，故AB不符合题意；为了用更少的煤油完成实验，根据可知，需要横截面积小的容器，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
（6）[7]等质量较细的密度计，横截面积小，漂浮在液体中受到的浮力不变，排开液体的体积不变，浸入的深度变大，若按照较粗密度计的刻度值标注，所测密度值偏小。
07 压强与浮力的动态问题实验
26．（2024·上海静安·一模）为了研究物体浸没在水中前后测力计示数的变化情况，某小组同学分别利用若干均匀圆柱体、水（足够深）和弹簧测力计等进行实验。他们先将密度均为2克/厘米而重力不同的圆柱体挂在测力计下，记录此时测力计的示数，接着如图所示，将圆柱体浸没在水中，读出相应的测力计示数记录在表一中。他们再用密度均为4克/厘米的圆柱体重复实验，将数据记录在表二中。为进一步研究，他们计算每一次实验时测力计示数的差值，并将结果分别记录在表一和表二的最后一列中。
表一 圆柱体密度克/厘米
实验序号 （牛） （牛） （牛）
1 2.0 1.0 1.0
2 4.0 2.0 2.0
3 6.0 3.0 3.0
4 8.0 4.0 4.0
表二 圆柱体密度克/厘米
实验序号 （牛） （牛） （牛）
5 2.0 1.5 0.5
6 4.0 3.0 1.0
7 6.0 4.5 1.5
8 8.0 6.0 2.0
（1）分析比较实验序号1与2与3与4（或5与6与7与8）中和的倍数关系及相关条件，可得出的初步结论是：密度相等的均匀圆柱体浸没在水中后， ；
（2）分析比较实验序号1与5（或2与6或3与7或4与8）中和的数据及相关条件，可得出的初步结论是：均匀圆柱体浸没在水中后， ；
（3）进一步分析比较实验序号 的数据及相关条件，可以发现：均匀圆柱体浸没在水中后，满足一定的条件时，测力计示数的差值可能相等。请你根据本实验的相关数据及条件，初步分析相等时应满足的条件为： ；
（4）根据表一和表二中的数据及相关条件，可以推理：若浸没在水中某均匀圆柱体的密度为6克/厘米，重力为6牛，则此时测力计的示数为 牛。
【答案】 F2与F1成正比 F1相等时，圆柱体密度越大，F2越大 1与6（或2与8） F1与ρ的比值相等 5
【详解】（1）[1]由表一中的数据能够发现，每当F1增大为原先的几倍，F2也随之增大为原先的几倍，F2与F1的比值为0.5固定不变，所以可得，密度相等的均匀圆柱体浸没在水中后，F2与F1成正比。
（2）[2] 由1与5可知，当F1=2N时，表2中圆柱体密度为4g/cm3，表1中圆柱体密度为2g/cm3，表2中F2为1.5N，表1中F2为1.0N，可得圆柱体密度越大，F2越大，同理2与6或3与7或4与8均可得到此结论，即均匀圆柱体浸没在水中后，F1相等时，圆柱体密度越大，F2越大。
（3）[3][4]由表中数据可知，相等的有1与6，2与8；
1中F1=2N，F2=1N，ρ=2 g/cm3，6中F1=4N，F2=3N，ρ=4 g/cm3，均为1N，F1与ρ的比值为1；
2中F1=4N，F2=2N，ρ=2 g/cm3，8中F1=8N，F2=6N，ρ=4 g/cm3，均为2N， F1与ρ的比值为2；可发现当相等时，F1与ρ的比值相等。
（4）[5]因F1与ρ的比值相等时，相等，且。当G=6N，ρ=6 g/cm3时，F1与ρ的比值为1，与实验序号1中的F1与ρ的比值相同，所以相等，等于1N，则
27．（2023·重庆·中考真题）小莉在“悟理创新实验”社团活动中，看见如图甲的双探头压强计，该装置一次测量可采集多个数据，激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
（1）U形管A、B中装入同种液体，小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度，U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定，说明压强计 （选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）如图甲，小莉先在装水的容器中进行实验：然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验，记录实验数据如下表：高度差
序号 液体种类 探头C深度 高度差格 探头D深度h 高度差格
1 水 3 6 5 10
2 水 4 8 6 12
3 硫酸铜溶液 3 9 5 15
4 硫酸铜溶液 4 12 6 18
①分析表中 （填序号）两次数据可知：同种液体中，深度越深，压强越大；
②分析表中1、3（或2、4）数据可知：深度相同时，液体 越大，压强越大；
③根据表中数据，小莉估算出硫酸铜溶液的密度为 ；
（3）①小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材（细金属管与浮筒相通），她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动，感受到细金属管对手的作用力越来越 ；浮筒竖直浸没水中后，仔细观察其表面橡皮膜形变更明显，从而分析出 产生的原因；
（4）让浮筒浸没后继续下降，浮筒受到的浮力将 。
【答案】 不漏气 12 密度 1.5 大 浮力 变小
【详解】（1）[1]U形管A、B中装入同种液体，小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度，U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定，说明压强计不漏气，若漏气，按压橡皮膜时，U形管两边不会出现液面高度差。
（2）如图甲，小莉先在装水的容器中进行实验：然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验，记录实验数据如下表：高度差
[2]①分析表中12或34两次数据可知：同种液体中，深度越深，U形管两边液面高度差越大，压强越大。
[3]②分析表中1、3（或2、4）数据可知：深度相同时，液体密度越大，U形管两边液面高度差越大，压强越大。
[4]③根据表中13数据与得
，
由两式相除得
则
（3）[5]她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动，水深度越深，压强越大，浮筒受到水的压力越来越大，因此会感受到细金属管对手的作用力越来越大。
[6]将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动，感受到细金属管对手的作用力越来越大，浮筒竖直浸没水中后，仔细观察其下表面橡皮膜形变更明显，从而分析出浮力产生的原因。
（4）[7]让浮筒浸没后继续下降，随着深度的增加，上探头橡皮膜向下凹，下探头橡皮膜向上凸，浮筒排开水的体积变小，所受浮力变小。
08 以生活情境为背景压强实验题
28．（2023·江苏南通·一模）小明是一个建筑爱好者，他被图甲所示的我国南极泰山科考站主楼的外形设计所吸引。他认为这种多棱柱的结构设计可能是为了更好地承受南极冰雪的压力。那么主楼能承受的最大压力可能与哪些因素有关呢？如图乙所示，小明将打印纸剪成大小相等的四部分，然后分别做成如图丙所示的两组正多棱柱进行模拟探究。实验中g取10N/kg。
（1）分析图丙所示的设计方案，推测小明可能认为多棱柱能承受的最大压力与“棱数和棱高”有关，与棱柱的 （填“质量”或“底面积”）无关；
（2）为了比较棱柱能承受的最大压力，小明将棱柱放在水平桌面上，把圆台形小桶轻轻放在棱柱上，如图丁。为使棱柱受力均匀，放置时应将小桶的中轴线与棱柱的中轴线 ，缓缓向小桶中加水至棱柱变形，用天平测量出此时小桶和水的总质量m；
（3）换用不同的棱柱，多次实验，收集部分数据记录在下表。棱柱高b的测量数据如图乙所示，第2次实验的总质量m如图戊所示，将数据补录入表格。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
多棱柱的高度/cm a=14.85 b=
多棱柱的棱数 三 四 六 八 三 四 六 八
小桶和水的总质量m/g 185 281 345 243 298 518
（4）比较实验序号1和5、2和6、4和8三组数据，可得初步结论： ；
（5）分析实验数据规律，可推算第7次实验的六棱柱能承受的最大压力为 N，进一步推理分析可知：同等条件下，圆柱体所能承受的压力更 。
【答案】 底面积 对齐 10.50 217 当多棱柱的边数相同时，多棱柱的高度越大，承受的压力越小 4.08 大
【详解】（1）[1]为了防止南极暴风雪的掩埋，科考站的建筑特点是架空离地。泰山站的多棱柱设计就是为了能够支撑住科考站的压力。多棱柱能承受的最大压力与棱数和棱高有关，与底面积无关。
（2）[2]为使棱柱受力均匀，放置时应将小桶的中轴线与棱柱的中轴线对齐，这样能使棱柱受力均匀。
（3）[3]图乙刻度尺的读数为10.50厘米。
[4]天平的读数等于砝码的质量加游码的示数，因此图戊天平读数217克。
（4）[5]从图中数据分析，当多棱柱的边数相同时，多棱柱的高度越大，能承受的压力越小。
（5）[6][7]从图中分析第7次实验的六棱柱能承受的最大压力为408克。因此第7次实验的六棱柱能承受的最大压力为
F=G=mg=408×10-3kg×10N/kg=4.08N
进一步推理当边数无限增大时，圆柱体的承受力更大。
29．（2024·陕西西安·一模）日晷和漏刻是我国古代的计时工具。如图1所示日晷利用太阳照出晷针的影子的长短和方位来测定时刻；如图2漏刻是往漏壶里装入一定量的水，让它慢慢漏出，通过漏入箭壶的水量来确定时刻。
（1）影子的形成是由于光的 ；
（2）小明感叹于古人的智慧，想了解漏刻计时的原理，通过观察，他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒，分别在底部中央开一个大小相同的圆孔，探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与容器横截面积及水深的关系。通过实验得到如表数据：
实验次数 容器横截面积S/cm2 水深h/cm 水流完所需时间t/s
1 100 4 12
2 150 18
3 300 36
4 300 2 25
5 6 43
6 8 49
①分析 三次实验数据可知，水深相同时，水流完所需时间与容器横截面积成正比；
②分析3、4、5、6四次实中小学教育资源及组卷应用平台
压轴题09 压强与浮力实验题
1.实验仪器的选择与调节(如：U形管气密性检查、液面调平措施)；
2.运用控制变量法、转换法分析U形管压强计两侧液面的高度差大小变化，总结结论；
3.根据称重法可测量出浮力的大小；
4.数据图像分析(F-h图像)；
5.新素材——结合拉力传感器(电子秤)探究影响浮力大小的因素.
例题 在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想.
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想2:浮力的大小可能与排开液体的体积有关；
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关.
(1)如图甲所示，用手把饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力，这个事实可以支持上述猜想___________ (填序号).
(2)为了进一步验证猜想1和猜想2,他们用弹簧测力计、烧杯、水、酒精，以及不吸水的圆柱体和细绳进行了图乙所示的实验.
①在序号b 的实验中圆柱体所受的浮力为___________ N;
②比较序号 ___________的实验，可初步得出浮力大小与液体密度有关；
③比较序号a、b、c 的三次实验，可得出结论：其他条件一定时，物体排开液体的体积越大，所受浮力___________
(3)小组同学在探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”时，
找来薄铁片、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一：将薄铁片放入盛水的烧杯中，薄铁片下沉至杯底；
步骤二：将薄铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中，它漂浮在水面上.
① 通过分析可知，第一次薄铁片受到的浮力___________ (选填“大于”“小于”或“等于”)第二次薄铁片受到的浮力；
②同学们得到的结论是：物体受到的浮力大小与其形状有关，他们得出错误结论的原因是___________ .
(4)第(2)问中由于握着弹簧测力计的手臂容易晃动，从而导致其 示数不稳定，读数困难.请你写出一种改进措施__________________________________________________________________
(5)( 图像分析)下列能正确反映从水面刚好接触圆柱体下表面开 始直到物体浸没(物体不接触容器底),圆柱体受到的浮力F; 与圆柱体下表面到水面距离h 的关系图像是___________.
(6)(液体密度计算)同学们完成本次实验后，用获得的数据求出了圆柱体的体积为___________ cm ,浓盐水的密度为___________ kg/m .(P 水=1.0×10 kg/m .g取10 N/kg)
解题技巧：
(3)②：提取信息 同一薄铁片放在烧杯中沉底，做成碗状漂浮；
信息转化 物体形状改变，浮沉状态不同，排开水的体积不同；
分析解答 探究浮力大小与物体形状关系→只改变物体形状，其他因素不变→结合操作分析是否满足控制变量法要求.
(5): 提取信息 从水面刚好接触圆柱体下表面开始直到物体浸没
信息转化 物体排开液体的体积V排先增大后不变
分析解答 圆柱体浸入水的过程中，V排增大，F浮增大→完金浸没在水中后，V排不变，F浮不变.
(6):提取信息 物体的重力，物体浸没在水和浓盐水中测力计的示数；
信息转化 物体在水和浓盐水中受到的浮力；
分析解答 物体体积→V=V排→F水浮=ρ水gV排；盐水密度→已知V排 、F盐浮 →F盐浮=ρ盐gV排.
目录：
01 液体压强及其应用（测密度）
02 估测大气压强的值
03 探究浮力的大小与什么因素有关
04 利用浮力测密度实验
05 验证阿基米德原理
06 密度计
07 压强与浮力的动态问题实验
08 以生活情境为背景的压强实验题
01 液体压强及其应用（测密度）
1．（2023·辽宁大连·模拟预测）某同学利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究“液体内部压强的特点”。
（1）实验前，为了检查装置的气密性，他用手按压强计的橡皮膜（如图甲所示），观察U形管内液面是否出现高度差，且在一段时间内不下降；松手后发现U形管两边液面的高度不相等，他接下来的操作应该是
（填字母）；
A．从U形管内向外倒出适量水
B．拆除软管重新安装
C．向U形管内添加适量水
（2）排除故障后，他重新将金属盒浸没在水中，发现随着金属盒浸入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大。由此可知，液体的压强与 （选填“深度”或“高度”）有关；
（3）他保持图乙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丙所示比较乙、丙两次实验，他得出了：液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。你认为他的结论 （选填“正确”或“不正确”），理由是 ；
（4）他换用其他液体探究“液体压强与液体密度的关系”，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是 ；
A．烧杯中换密度更大的液体
B．U形管中的红墨水换为密度更小的染色酒精
C．将U形管换成更细的
（5）若图丙中U形管左右两侧红墨水面的高度差Δh＝10cm，该同学算出U形管左右两侧液体高度差产生的压强为1.0×103Pa（g取10N/kg），则探头橡皮膜所受的液体压强 （选填“大于”“等于”或“小于”）1×103Pa。
2．（2024·陕西西安·模拟预测）同学们利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
实验序号 液体种类 探头深度/cm 液面高度差/cm 实验序号 液体种类 探头深度/cm 液面高度差/cm
1 水 3 5 4 盐水 3 6
2 水 4 7.5 5 盐水 4 9
3 水 5 10 6 盐水 5 12
（1）如图甲，U形管与探头连接时，阀门K应处于 （选填“打开”或“关闭”）状态，组装完成后，气密性良好的U形管压强计 （选填“是”或“不是”）连通器；
（2）同学先将U形管压强计的探头放入装水的容器中记录探头放入水中的深度和U形管内液面高度差，然后换用密度大于水的盐水溶液重复实验。记录实验数据如上表：
①分析表中 （填序号）三次数据可知：同种液体中，深度越深，压强越大；因此拦河大坝要做成 （选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状；
②分析表中1、4（或2、5）数据可知：深度相同时，液体 越大，压强越大；
③根据表中数据，同学估算出盐水溶液的密度为 ；
（3）小明完成上述实验后与同学经过交流又设计了一个实验装置，如下图所示，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时，其形状发生改变。若往隔板两侧分别加入两种不同的液体，其中不能比较两种液体密度大小关系的是图 （选填字母）。
3．（2023·江苏淮安·二模）如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
（1）实验中，液体内部压强的大小通过观察U形管中液面高度差的大小来反映；在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲所示。其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平；
A．将右侧支管中高出的水倒出 B．拆除胶管重新安装
（2）比较 两图，可以得到：深度相同时，液体的压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大；
（3）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时，U形管中液面高度差 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）若保持丙图中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为此结论是否可靠？ ；
（5）用图戊所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：
A．右侧待测液体到容器底的深度h1； B．右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2；
C．左侧水到容器底的深度h3； D．左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= （用题中合适的字母和ρ水表示）。
4．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）如图1所示，小明用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
（1）实验开始前应对装置进行检查，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置 ；
（2）完成上述操作后，如图1乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况，比较后可初步得出结论：液体内部的压强随深度的增加而 ；
（3）小明同学利用U形管压强计改装成如图1戊所示的测量某种未知液体的密度的密度计。A为固定支架，其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水，其右管标有刻度值，为了便于读数，在U形管右管有一个指示液面位置的红色浮标。未测量时，U形管水面刚好与a相平。当橡皮膜放入某液体中时，浮标指示在b处，小明利用刻度尺测出a、b之间的距离为2.0cm，则该未知液体的密度为 ；
（4）同组的小刚同学，利用实验室的电子秤，烧杯和一个实心金属圆柱体也测出了该未知液体的密度，如图2所示：
①用细线拉着圆柱体，使其一半浸入水中，记下台秤的示数为；
②用细线拉着圆柱体，浸没入水中，记下台秤的示数为；
③将圆柱体从水中取出擦干后，用细线系住实心金属圆柱体浸没于与水等质量的未知液体中，记下台秤的示数；小刚根据实验数据计算出了，该未知液体的密度 。
（5）实验最后，小明发现自己测出的未知液体密度总是小于小刚的测量值，多次实验后仍然如此。造成此现象的原因是 。
5．（2023·重庆·模拟预测）如图1所示，小宁用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
（1）通过图1甲观察发现压强计 （选填“是”或“不是”）连通器；实验开始前应对装置进行检查，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置 ；
（2）小宁把压强计的橡皮膜和橡皮管更换后，在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，接下来的操作应是 ；
A．从U形管内向外倒出适量水
B．拆除软管重新安装
C．向U形管内添加适量水
（3）完成上述操作后，如图1乙、丙所示是将该装置的探头放入水中不同深度的情况，比较后可初步得出结论：液体内部的压强随深度的增加而 ；
（4）小宁同学利用U形管压强计改装成如图1戊所示的测量某种未知液体的密度的密度计。A为固定支架，其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水，其右管标有刻度值，为了便于读数，在U形管右管有一个指示液面位置的红色浮标。未测量时，U形管水面刚好与a相平。当橡皮膜放入某液体中时，浮标指示在b处，小宁利用刻度尺测出a、b之间的距离为2.0cm，则该液体的密度为 g/cm3；
（5）同组的小刚同学，利用实验室的电子秤和一个实心金属圆柱体也测出了未知液体的密度，如图2所示：
①用细线拉着圆柱体，使其一半浸入水中，记下台秤的示数为m1=112.0g；
②用细线拉着圆柱体，浸没入水中，记下台秤的示数为m2=162.0g；
③将圆柱体从水中取出擦干后，用细线系住物体浸没于与水等质量的未知液体中，记下台秤的示数m3=152.0g；
小刚根据实验数据计算出了实心金属圆柱体的体积为 cm3，未知液体的密度ρ= kg/m3；
（6）实验最后，小宁发现自己测出的未知液体密度总是小于小刚的测量值，多次实验后仍然如此。小宁和小刚重新回顾了整个实验，发现造成该现象的原因是 。
6．（2023·广东珠海·三模）（1）用托盘天平、量筒、注射针筒等器材测定某品牌酸奶的密度。
（1）将天平置于水平桌面，把游码移到标尺左端“0”刻度，天平指针摆动情况如图甲所示，要使天平平衡，则应将平衡螺母向 移动，直至天平横梁平衡；
（2）调节天平平衡后，先用天平测出空烧杯的质量为30g，按着将酸奶倒入烧杯，用天平测量烧杯和酸奶的总质量，天平平衡时的情景如图乙所示，则烧杯和酸奶的总质量m1= g：然后将烧杯中的酸奶倒入量筒中，如图丙所示，则量筒中酸奶体积为 cm3；
（3）由于酸奶比较粘稠且不透明，容易粘在筒壁上，对测量影响较大：在第（2）步中，小红不再利用量筒测体积，而是改用针筒（如图丁），重新保持烧杯和酸奶的总质量为m1；从烧杯中抽取5mL酸奶，测量烧杯和剩余酸奶的总质量m2=58.4g；则酸奶的密度为 g/cm3；
（4）小文用如戊图所示的自制液体密度仪测量某液体的密度。将两根透明管竖直插入装有液体和水的杯子中，向上拉动活塞，液体和水进入管中，待液柱稳定后，用刻度尺分别测出水柱和液体柱的长度l0和l1。写出计算液体密度的表达式ρ液= （用l0、l1和ρ水表示）。保持上端活塞位置不变，将图戊装置移到高山上，则两侧液柱高度之差（l0-l1）会 （填“不变”“增大”或“减小”）。
02 估测大气压强的值
7．（2023·江苏无锡·中考真题）小华发现，压缩一个已经充气的气球感到很容易，但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等，进行探究，步骤如下
（1）如图甲所示，用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为 ，则活塞的横截面积为 ；
（2）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是 ；
（3）如图乙所示，用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，弹簧测力计一端固定并水平放置，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示为 N，此时外界大气压的数值为 ；
（4）取下橡皮帽，拉动活塞，让活塞的底端位于注射器刻度处，用橡皮帽封住注射器的小孔，确保不漏气，此时注射器内被封闭的气体体积为．再按照图乙的方式操作，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器内气体体积变为时，弹簧测力计的示数为，继续向右慢慢地拉动注射器筒，记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积 8 10 12 16 20
弹簧测力计的示数 10 ▲ 13.3 15 16
①当注射器内气体体积为时，弹簧测力计示数为 N；
②当注射器内气体体积为时，注射器内气体压强为 。
8．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值，实验器材有一只弹簧测力计、三种规格的注射器和一把刻度尺。
（1）本实验的原理是二力平衡和压强的定义式，实验中研究的是大气对 （活塞/注射器筒）的压力；
（2）若选用图乙中注射器B，当弹簧测力计被拉到最大值时，活塞仍没有滑动，则应该换用注射器 （A/B/C）来进行实验；
（3）如图甲方案，①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，读出注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器 的长度为L；
②水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F；
③则测出的大气压值p= （用所给的字母表示）；
（4）小花发现此时测得的大气压值误差较大，对此小花与同学找出了下列可能的原因：
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气
②刻度尺的读数没读准
③活塞与注射器筒壁不完全密封
④活塞与注射器筒壁间有摩擦上述原因一定会使测量值小于真实值的是 ；
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
（5）在测量大气压的实验中，某同学采用了图丙所示装置。将注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯中水的质量为600g；烧杯质量为100g，烧杯底面积为65cm2；活塞面积为7×10-5m2，g=10N/kg，轮轴间的摩擦和细线重不计。则所测大气压的值应为 。
A．1.01×105Pa B．1.10×105Pa
C．1.00×105Pa D．以上都不正确
9．（2023·福建漳州·三模）小宇给篮球充气时，发现充气越多感觉球越“硬”，又联想到充足气的轮胎在烈日下暴晒易爆胎。他认为这些现象与气体压强有关。气体压强的大小与哪些因素有关呢？和同学们讨论后，提出猜想：
猜想1：气压大小可能与气体的多少有关。
猜想2：气压大小可能与气体的温度有关。
猜想3：气压大小可能与气体的体积有关。
（1）同学们用汽车的“胎压计”测量篮球充气时的气压，发现充气越多，示数越大，由此得出猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的；
（2）小明又用胎压计测量一个篮球的气压，示数如图甲所示，其值为 kPa，当将篮球放在烈日下暴晒一段时间后，再测球中气压，发现胎压计的示数变大，由此可知，气压大小与气体的 有关；
（3）为了验证猜想3，他们进行如下探究：
如图乙所示，用注射器密封一段空气柱，保证其温度不变，利用注射器的刻度直接读出气体体积V，用弹簧测力计竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积，如果已知注射器活塞的横截面积为S，（不计活塞重及活塞与注射器壁之间的摩擦），当地大气压为标准大气压p0，当弹簧测力计的示数为F时，注射器内气体的压强计算表达式为p= （用S、p0、F表示）；
（4）通过实验，得到了注射器内气压与对应体积的实验数据，如表：
p（Pa） 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.2
V（m3） 1.0 1.25 1.67 2.0 2.5
在图丙中，描点作出气压p与气体的体积V的关系图像； 根据实验数据分析或图像得出的结论可推算，当气压时，V= m3。
03 探究浮力的大小与什么因素有关
10．（2023·河南周口·二模）实验小组探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，如图甲所示，将高均为10cm的相同形状的柱形物体挂在弹簧测力计下，并将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中（液体不溢出），读出测力计示数F，数据记录在下表中：
实验次数 柱形物体的重G/N 液体的种类 浸入液体的深度h/cm 弹簧测力计的示数F/N
1 20 水 5 19
2 20 水 10 18
3 20 水 15 18
4 20 酒精 10 18.4
5 30 酒精 10 18.4
（1）分析比较 两次实验数据可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较2、4两次实验数据可知，液体的 越大，浮力越大；分析比较4、5两次实验数据可知，浮力的大小与物重 （选填“有关”或“无关”）；
（2）综合分析实验数据还可以计算出实验中的酒精的密度为 kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3）；
（3）实验小组还设计了如图乙所示的实验装置探究阿基米德原理，将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上，将实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方，调节升降台使物块下底面刚好与水面相平；再将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方；逐渐调高升降台，发现随着物体浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“增大”、“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B的示数变化量。
11．（2023·云南临沧·一模）实验小组的同学设计了如图所示的装置来探究影响浮力大小的因素。按照如图所示实验装置图组装好实验器材，读出弹簧测力计示数即为物体重力G，记录在表格中，然后拧开矿泉水瓶盖，当水和盐水浸没金属块和大物块后再拧紧瓶盖；读出弹簧测力计示数F，将其记录在表格中，计算出物体所受浮力F浮大小并填入表格中。
序号 A B C D E
物体重力G/N 0.80 0.65 1.70 2.15 2.15
物体浸没液体中测力计示数F/N 0.70 0.55 1.50 1.40 1.25
物体受到浮力F浮/N 0.10 0.10 0.20 0.75 0.90
（1）弹簧测力计在使用前应该在竖直方向上进行 ，挂在弹簧测力计上的重物的重力不能超过弹簧测力计的 ;
（2）由A、B两组实验对比可以得出结论，浮力大小与物体密度 ；由 两组实验对比可以得出结论，浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；由D、E两组实验对比可以得出结论，浮力大小与 有关。
（3）往水槽内放水前，矿泉水瓶瓶盖未打开，此时矿泉水瓶内气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）瓶外大气压。
（4）将弹簧测力计固定在木架上，通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操作的好处是 。
（5）在进行D、E两组实验时没有选用B组实验所用的铁块，而是选用两个体积更大的圆柱体大物块（大物块规格相同），其原因可能是铁块在水和盐水中的浮力差距较小，通过增大 来增大浮力之差从而得出正确结论。
12．（2024·河南开封·一模）小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。她提出如下猜想，设计并进行了实验。
猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F，可计算出物体所受的浮力。其测证原理利用了 ；
A．与G是一对平衡力 B．与G是相互作用力
C．与F是相互作用力 D．、F和G是一组平衡力
（2）小虹的操作步骤及测量数据如图所示，由图中测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 N；
（3）分析图中 （填出步骤的序号）三次实验的数据，可以验证猜想a是错误的；
（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用图中的测 数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理在中不能计算出的是 （填序号）；
A．物块的体积 B．物块的密度 C．盐水的体积 D．盐水的密度
（5）如图中正确反映浮力F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 ，如图中正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 。（物体未接触容器底）
A． B．
C． D．
13．（2024·陕西·模拟预测）小安在“探究影响浮力大小的影响因素”的实验时，用到了弹簧测力计、圆柱体 G、
两个相同的圆柱形容器，一定量的水和盐水，其实验装置和弹簧测力计示数如图所示。
（1）圆柱体G浸没在水中时所受浮力为 N；
（2）分析比较图A、B、C，说明浮力的大小与 有关；
（3）圆柱体 G 的体积是 m ；用图示实验数据可以测出盐水的密度是 （g取10N/kg）；
（4）如上图B所示，将物体缓慢浸入水中，下列四图中能正确反映物体接触容器底之前，弹簧测力计示数F和物体下表面到水面距离h关系的图像是 （填选项字母）；
（5）完成上述实验后，小安想利用浮力知识来测量金属块的密度，于是找来了刻度尺、水、水槽、柱形的薄壁玻璃杯等器材，进行如图所示的实验：
①玻璃杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中，如图甲所示，用刻度尺测出此时水槽中水的深度为h ；
②金属块轻轻放入水槽中，如图乙所示，用刻度尺测出此时水槽中水的深度为
③将金属块从水槽中取出，平稳放在烧杯中，如图丙所示，用刻度尺测出此时水槽中水的深度为 h ；
④已知水的密度为ρ水，则小明测出金属块的密度表达式为ρ= （用已知的物理量字母表示）
⑤同组的小南对小安的实验过程提出质疑，认为将金属块从水中取出时会沾水，导致测量的密度会产生误差，你认为由于金属块沾水会导致小安测出金属块的密度将 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
14．（2024·黑龙江齐齐哈尔·一模）如图所示，在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中：
实验器材：弹簧测力计（量程0~2.5N，分度值0.05N）、水槽、相同规格的圆柱体组（铜柱、铁柱）、相同规格的圆柱体大物块、细线、水、盐水等。
实验装置：
实验步骤：
（1）按如图所示实验装置图组装好实验器材，读出弹簧测力计示数即为物体重力G，记录在表格中；
（2）打开阀门，使水和盐水进入透明水槽，并浸没金属块和大物块后再关闭阀门；
（3）读出此时弹簧测力计示数F，将其记录在表格中；
（4）计算出物体所受浮力大小，并填入表格中。
序号 A B C D E
物体重力 0.8 0.65 1.7 2.15 2.15
物体浸没在液体中测力计示数 0.7 0.55 1.5 1.4 1.25
物体受到浮力 0.1 0.1 0.2 0.75 0.9
分析论证：
（1）由A、B两组实验对比可以得出结论：浮力大小与物体密度 ；
（2）由 两组实验对比可以得出结论，浮力大小与物体浸入液体体积有关；
（3）由D、E两组实验对比可以得出结论，浮力大小与 有关；
评估交流：
（4）打开阀门向水槽内放水时，水瓶与水槽构成的容器名称叫做 ；
（5）在进行D、E两组实验时没有选用B组实验所用的铁块，而是选用两个体积更大的圆柱体大物块，其原因可能是铁块在水和盐水中的浮力差距小于弹簧测力计分度值，通过增大 来增大两次浮力的差值，从而得出正确结论；
（6）由实验数据可知，实验所用的盐水的密度为 ；
（7）将弹簧测力计固定在木架上，通过水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操作的好处是 。
04 利用浮力测密度实验
15．（2023·重庆·二模）如图所示，爱探究的小名在实验室做测量木块密度的实验。
（1）将托盘天平放在 桌面上，移动 至零刻度线，此时指针如图乙所示，他应该将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡；
（2）小名将木块放在托盘天平左盘，往右盘加减砝码和移动游码，天平再次平衡时，砝码和游码的位置如图丙所示，则木块质量为 g；
（3）小名用图丁测量木块体积，弹簧测力计示数为0.1N，则木块所受浮力为 N，计算得木块体积；
（4）小联认为弹簧测力计不够精确，改进设计了如图所示的实验。
①图甲电子秤示数为；
②图乙木块漂浮时，电子秤示数为；
③图丙用细针将木块压入水中，木块未触底，静止时电子秤示数为，则该实验测得木块密度为 ；
（5）小名和小联兴趣正浓，继续探究盐水密度。
④图丁在烧杯中加入适量盐水，电子秤示数为；
⑤图戊用细针将木块压入盐水中，木块未触底，静止时电子秤示数为；则盐水密度 （用字母、、、、、表示）；
（6）若图乙、丙中木块吸水，则该实验测得木块密度值 （选填“偏大”“偏小”或“准确”）。
16．（2024·湖北省·模拟预测）某个小组的同学在实验室发现一块印章。他们利用这块印章做了以下实验探究。
（一）小超同学想测量这块印章的密度：
（1）将托盘天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左端零刻度线，如果发现指针所处位置如图甲所示，应将平衡螺母向 移动，使天平横梁在水平位置平衡；
（2）将印章放在天平左盘，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，这枚印章的质量是 g。把印章放入装有30mL水的量筒中，液面达到的位置如图丙所示。由此可以求出这枚印章的密度为 kg/m3；
（3）若天平的左盘在实验前沾了泥，则所测印章密度比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；
（二）完成实验后，小超还想利用这块印章来探究浮力的影响因素：
A．在大烧杯中装入适量的某种液体，电子秤的示数为210g，如图甲所示；
B．将印章和一个气球用轻质细绳连接在一起后，将印章浸没在液体中，读出电子秤的示数为218g，如图乙所示；
C．将印章和和气球一起没没在液体中，电子秤的示数为250g，如图丙所示；
D．将印章和气球继续往下放，电子秤的示数234g，如图丁所示；
（4）对比丙、丁两图可知，当液体的密度一定时， 越小，浮力越 ；
（5）乙图中，印章所受浮力大小为 N。对比丙、丁两图，气球的体积变化了 cm3。
17．（2023·江苏连云港·一模）2022年末，我国新冠肺炎防控进入新阶段，学校响应政府“停课不停学”的号召进行线上学习。双胞胎小明和小亮在家，看到妈妈的金手镯，想利用所学知识测量金手镯的密度。他们找出托盘天平、量筒等实验器材。
（1）小明将托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的“0”刻度线处，发现指针静止时如图甲所示，此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使横梁平衡；
（2）将金手镯放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，由此可知，金手镯的质量为 g；量筒中装适量水，如图丙所示，此时小明发现量筒口太小，不能放入金手镯，无法利用量筒测量金手镯的体积；
（3）小亮思考后，想到用家里的玻璃杯代替量筒重新做实验，实验步骤如下：
①用调好的天平测得金手镯的质量为；
②把金手镯放入玻璃杯中，用油性笔记录水面所在的位置A，如图丁（a）所示；
③用天平测出玻璃杯、水和金手镯总质量；
④将金手镯从水中取出，再往玻璃杯中缓慢加水，使水面上升至A处，如图丁（b）所示；用天平测出玻璃杯、水的总质量；
⑤计算金手镯的密度。
在实验中，将金手镯取出时沾有不少水，对实验测量的结果 （选填“有”或“没有”）影响；已知水的密度为ρ，则该方案测得金手镯密度的表达式为 （请用、、和ρ符号表示）；
（4）小明想起来，在抖音上曾看到一个视频“如何鉴别金手镯的真假”，利用电子秤也能测出金手镯的密度，实验步骤如下：
步骤一：利用电子秤称出金手镯的质量为；
步骤二：往玻璃杯中倒入适量的水，放在电子秤上并去皮（将电子秤示数还原为0）；
步骤三：用细绳系在金手镯上，浸没水中且不碰到杯底，如图戊所示，读出示数为。
已知水的密度为ρ，则该方案测出金手镯密度的表达式为 （请用、、和ρ符号表示）。
18．（2023·黑龙江哈尔滨·模拟预测）小乐和小泽在复习力学知识时，回想起书中很多力学实验都用到了弹簧测力计，于是他们找来了弹簧测力计，重温了下面的几个实验：
A． 测重力 B． 测滑动摩擦力
C． 测浮力 D． 测滑轮组机械效率
（1）他们发现四个实验中，弹簧测力计使用时的操作不同， 实验中测力计应在静止时读数； 实验要在测力计匀速直线拉动时读数（以上两空均选填“A、B、C、D）；这样做的理论依据是： ；
（2）小乐利用图D所示滑轮组匀速提升重物，他记录了如表数据，
物重G/N 物体上升的高度h/m 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/m
2 0.1 0.4 0.3
同学们对表中数据进行了分析，发现他的实验结果不符合物理规律，请你通过计算进行说明： ；
（3）小泽在用图B的装置研究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，他用到的器材有：两个相同的长方体木块、弹簧测力计、长木板、毛巾和细线。
在探究：“滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小的关系”时，用题中所给器材，采用在一个木块上叠放另一个木块的方法来改变作用于接触面的压力的大小。经过正确的实验操作，请你说说他能得出的结论是
（4）小泽同学利用C图，测量出物体浸没时所受的浮力是 N，该物体的密度为 kg/m3。
05 验证阿基米德原理
19．（2023·北京·模拟预测）某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。
（1）方案一，小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验（图1甲C图中倾斜的烧杯代替了溢水杯）。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力，F浮＝ N，排开水的重力G排＝ N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因可能是 （选填下列字母序号，多选）；
A．最初自制溢水杯中的水未装至溢水口
B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部
（2）方案二，如图1乙，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量，从而证明了F浮＝G排；为了多次实验得到普遍规律，方案 （选填“一”或“二”）的操作更加简便；
（3）然后小明想利用阿基米德原理测量某实心金属块的密度，实验步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图2甲；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为12mL，如图2乙；
③将烧杯中12mL水倒掉，从水中取出金属块，并将溢水杯的水加满至如图2丙；
④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为36mL，如图2丁；
则被测金属块的密度是 kg/m3。
20．（2024·广西南宁·一模）小红设计了如图甲所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）如图甲中①②③④这四个步骤中，实验的最佳顺序是 （填写编号）；
（2）图②中物体A受到的浮力是 N；
（3）以下情况会影响实验结论的是 （选填“A”或“B”）。
A．图②中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图②中物体未全部浸没在水中
（4）将图②中的水换成酒精（）物体受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（5）探究完浮力的大小跟哪些因素有关，小丽和小杨用如图乙所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水（水没有到达溢水口），在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据。然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸在水中时，记录下第二次实验数据。最后他们剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后，记录下第三次的实验数据。
测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g
第一次 1.00 0.02 500.00
第二次 0.60 0.22 520.00
第三次 0 0.62 540.00
①观察并分析第二次和第三次两图，可知物体在第 次中所受浮力更大，是因为此时物体浸在水中的 更大；
②观察并分析第一和第二次两图，并结合这两次实验记录的数据。可知记录第二次数据时，物体受到的浮力为 N。
21．（2024·山东威海·一模）在学习了浮力知识后，小明进一步探究浮力的有关问题。
实验一：探究漂浮物体受到的浮力大小与物体排开液体重力的关系。
（1）实验步骤如下（，g取）；
步骤1：如图甲所示用弹簧测力计测量物体的重力为0.96N；
步骤2：如图乙所示，在量筒中倒入适量的水；
步骤3：如图丙所示，将物体轻轻放入量筒中，发现物体漂浮在水面上，由此可知物体所受浮力大小为0.96N；
步骤4：观察量筒中水面的变化情况，通过计算可知物体排开水的重力为 N。
综合分析实验数据可得到的结论是 。
实验二：探究浮力大小与液体密度的关系。
（2）小明又将该物体分别放入两种不同的液体中，得到的实验数据如表所示，他分析数据得出结论：液体密度越大，物体受到的浮力也越大。小红认为小明的实验不合理，她判断的理由是 ；
液体 液体的密度 （） 物体排开液体的体积 （） 物体状态 物体受到的浮力（N）
液体1 0.85 100 沉底 0.80
液体2 1.2 80 漂浮 0.96
（3）该物体在液体1中处于沉底状态，说明物体的密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体1的密度；若使该物体在液体1中上浮，你的方法是 （写出一种即可）。
22．（2023·广东深圳·三模）小明和小聪通过实验探究“阿基米德原理”，选用了以下的实验器材：弹簧测力计、小吊桶、小石块、圆柱体、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水。他们操作过程如图1中a、b、c、d所示。
（1）在a和b的操作中，弹簧测力计示数先吊着石块，再加上吊着小吊桶。在c操作中，小明先向溢水杯中注水，直到溢水口流出水时，就停止加水，将小石块逐渐放入水中的过程中（小石块没有与容器接触），杯底所受的水的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”），溢水杯对铁架台的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。当小石块浸没溢水杯中，溢出的水全部流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F1如图c所示，把小烧杯中的水全部倒入小吊桶中，此时弹簧测力计的示数为F2，如图d所示，则排开的水的重力G排为 N；
（2）小明根据记录的实验数据计算出了小石块的密度为 g/cm3；
（3）小聪在完成d步骤后保持器材状态继续实验，把弹簧测力计拆下，把小石块放入装有水的小吊桶中（水不溢出），然后把小吊桶放入溢水杯，发现小吊桶处于漂浮状态，溢水杯中水溢出，这个过程排出的水重为 N（忽略小石块所附带的水）；
（4）实验室中的另外一个小组发现弹簧测力计损坏，他们设计如图2所示的测量圆柱体密度的方案，步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中；
②将圆柱体浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL；
③将烧杯中20mL水倒掉，从水中取出圆柱体；
④将圆柱体放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为34mL；由实验可知被测圆柱体的密度是 g/cm3，在实验步骤③和④中，若将圆柱体从水中取出后（表面沾水）直接放入小空筒，测出的圆柱体密度将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
06 密度计
23．（2023·江苏苏州·中考真题）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为 ；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝ （用、、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 （相等/不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 。
24．（2023·陕西西安·三模）小明学习了浮力的知识后，用吸管、蜡、小钢珠制作了一支简易密度计。如图所示。
（1）为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：
a.将其放入水中，竖直漂浮后，在密度计上与水面相平处标上；
b.将其放入密度植物油中，用同样的方法在密度计上标上；
c.接着他以两刻度线间的长度表示，将整个饮料吸管均匀标上刻度；
d.将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在刻度处。
①在密度计中加入适量的小钢珠，一是为了使密度计在液体中能 漂浮，二是可以方便改变密度计的 ；
②在测量液体密度时，密度计受到的浮力 密度计的重力；
（2）为了探究自制密度计刻度特点，小明制作了A、B、C三支不同的密度计，A、B粗细相同而质量不同，A、C质量相同而粗细不同。将密度计放入密度不同的液体中，得到了下表中的数据：
密度计浸入液体的深度h/cm 密度计/g·cm-3 A B C
0.8 12.5 15.0 18.6
0.9 11.1 13.3 16.7
1 10.0 12.0 15.0
1.1 9.1 10.9 13.6
1.2 8.3 10.0 12.5
①比较A、B、C三支密度计，它们的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的；
②如果A、B、C三支密度计分度值相同，测量精度最高的是 ；
③分析上表数据可知，为了让测量结果更准确，想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，可采取的方法是 、 （写出两种方法）；
25．（2024·陕西西安·一模）在综合实践活动中，小明用吸管制作了一个简易的密度计。
（1）他取来一根长度为的吸管并将其底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重，使其能够竖直漂浮在液体中，他制作密度计的原理是物体漂浮在液面时，浮力 （选填“>”“<”或“=”）重力；
（2）将吸管先后放到水和另一液体中，如图1所示，测得浸入的长度分别为H和h，已知，用分别表示水和液体的密度，则 （选填“>”“<”或“=”）；
（3）小明做了5次实验，获得的数据如表所示，当液体的密度为时，浸入的深度为 ；（结果保留2位小数，）
液体密度 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
浸入深度 12.50 11.11 10.00 9.09
（4）根据表中的数据，小明在吸管上标出对应的刻度线，刻度线分布 （选填“是”或“不是”）均匀的，此密度计所能标注的最小密度值为 ；
（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将密度计放在密度为的煤油中，为了用更少的煤油完成实验，小华应该选择图2四种圆柱形容器（已知A和B容器的深度为和D容器的深度为。容器的横截面积均满足测量需求）中的 容器；
（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若用小华的密度计来测量液体密度，测量值将 （选填“>”“<”或“=”）液体密度的真实值。
07 压强与浮力的动态问题实验
26．（2024·上海静安·一模）为了研究物体浸没在水中前后测力计示数的变化情况，某小组同学分别利用若干均匀圆柱体、水（足够深）和弹簧测力计等进行实验。他们先将密度均为2克/厘米而重力不同的圆柱体挂在测力计下，记录此时测力计的示数，接着如图所示，将圆柱体浸没在水中，读出相应的测力计示数记录在表一中。他们再用密度均为4克/厘米的圆柱体重复实验，将数据记录在表二中。为进一步研究，他们计算每一次实验时测力计示数的差值，并将结果分别记录在表一和表二的最后一列中。
表一 圆柱体密度克/厘米
实验序号 （牛） （牛） （牛）
1 2.0 1.0 1.0
2 4.0 2.0 2.0
3 6.0 3.0 3.0
4 8.0 4.0 4.0
表二 圆柱体密度克/厘米
实验序号 （牛） （牛） （牛）
5 2.0 1.5 0.5
6 4.0 3.0 1.0
7 6.0 4.5 1.5
8 8.0 6.0 2.0
（1）分析比较实验序号1与2与3与4（或5与6与7与8）中和的倍数关系及相关条件，可得出的初步结论是：密度相等的均匀圆柱体浸没在水中后， ；
（2）分析比较实验序号1与5（或2与6或3与7或4与8）中和的数据及相关条件，可得出的初步结论是：均匀圆柱体浸没在水中后， ；
（3）进一步分析比较实验序号 的数据及相关条件，可以发现：均匀圆柱体浸没在水中后，满足一定的条件时，测力计示数的差值可能相等。请你根据本实验的相关数据及条件，初步分析相等时应满足的条件为： ；
（4）根据表一和表二中的数据及相关条件，可以推理：若浸没在水中某均匀圆柱体的密度为6克/厘米，重力为6牛，则此时测力计的示数为 牛。
27．（2023·重庆·中考真题）小莉在“悟理创新实验”社团活动中，看见如图甲的双探头压强计，该装置一次测量可采集多个数据，激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
（1）U形管A、B中装入同种液体，小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度，U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定，说明压强计 （选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）如图甲，小莉先在装水的容器中进行实验：然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验，记录实验数据如下表：高度差
序号 液体种类 探头C深度 高度差格 探头D深度h 高度差格
1 水 3 6 5 10
2 水 4 8 6 12
3 硫酸铜溶液 3 9 5 15
4 硫酸铜溶液 4 12 6 18
①分析表中 （填序号）两次数据可知：同种液体中，深度越深，压强越大；
②分析表中1、3（或2、4）数据可知：深度相同时，液体 越大，压强越大；
③根据表中数据，小莉估算出硫酸铜溶液的密度为 ；
（3）①小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材（细金属管与浮筒相通），她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动，感受到细金属管对手的作用力越来越 ；浮筒竖直浸没水中后，仔细观察其表面橡皮膜形变更明显，从而分析出 产生的原因；
（4）让浮筒浸没后继续下降，浮筒受到的浮力将 。
08 以生活情境为背景压强实验题
28．（2023·江苏南通·一模）小明是一个建筑爱好者，他被图甲所示的我国南极泰山科考站主楼的外形设计所吸引。他认为这种多棱柱的结构设计可能是为了更好地承受南极冰雪的压力。那么主楼能承受的最大压力可能与哪些因素有关呢？如图乙所示，小明将打印纸剪成大小相等的四部分，然后分别做成如图丙所示的两组正多棱柱进行模拟探究。实验中g取10N/kg。
（1）分析图丙所示的设计方案，推测小明可能认为多棱柱能承受的最大压力与“棱数和棱高”有关，与棱柱的 （填“质量”或“底面积”）无关；
（2）为了比较棱柱能承受的最大压力，小明将棱柱放在水平桌面上，把圆台形小桶轻轻放在棱柱上，如图丁。为使棱柱受力均匀，放置时应将小桶的中轴线与棱柱的中轴线 ，缓缓向小桶中加水至棱柱变形，用天平测量出此时小桶和水的总质量m；
（3）换用不同的棱柱，多次实验，收集部分数据记录在下表。棱柱高b的测量数据如图乙所示，第2次实验的总质量m如图戊所示，将数据补录入表格。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
多棱柱的高度/cm a=14.85 b=
多棱柱的棱数 三 四 六 八 三 四 六 八
小桶和水的总质量m/g 185 281 345 243 298 518
（4）比较实验序号1和5、2和6、4和8三组数据，可得初步结论： ；
（5）分析实验数据规律，可推算第7次实验的六棱柱能承受的最大压力为 N，进一步推理分析可知：同等条件下，圆柱体所能承受的压力更 。
29．（2024·陕西西安·一模）日晷和漏刻是我国古代的计时工具。如图1所示日晷利用太阳照出晷针的影子的长短和方位来测定时刻；如图2漏刻是往漏壶里装入一定量的水，让它慢慢漏出，通过漏入箭壶的水量来确定时刻。
（1）影子的形成是由于光的 ；
（2）小明感叹于古人的智慧，想了解漏刻计时的原理，通过观察，他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒，分别在底部中央开一个大小相同的圆孔，探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与容器横截面积及水深的关系。通过实验得到如表数据：
实验次数 容器横截面积S/cm2 水深h/cm 水流完所需时间t/s
1 100 4 12
2 150 18
3 300 36
4 300 2 25
5 6 43
6 8 49
①分析 三次实验数据可知，水深相同时，水流完所需时间与容器横截面积成正比；
②分析3、4、5、6四次实验数据可知，在容器横截面积相同时，水的深度越大，水流完所需时间越 。
（3）进一步研究发现，长方形容器中的水流完所需时间t与容器横截面积S成正比，与水深h的平方根成正比，即t=kS（k为比例系数）。如图2，甲、乙是两个上端开口、底部中央各有一个面积相同的圆孔的水箱，两水箱内装有相同体积的水，使水从孔中流出，则 箱中的水流完所需时间少。若乙箱中水流出一半所需的时间为t1，剩下一半的水流完所需时间为t2，则t1 （选填“＞”“＜”或“=”）t2，这是因为水的压强随 的增加而增大；
（4）古代早期的单级漏刻计时存在较大误差，是因为水位高低会影响水的流速。后来人们将单级漏刻改为多级漏刻，上面漏壶不断给下面漏壶补水，使一级漏壶内水的深度 ，这样水就能比较均匀地流入箭壶，从而得到较精确的时刻。
一、实验题
1．（2024·云南昆明·模拟预测）在探究液体压强的实验中，进行了如图1所示的操作：
（1）实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用 （选填“薄”或“厚”）一些的较好；
（2）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图1A所示，为了使U形管左右两侧的水面相平，正确的调节方法是 （选填以下选项的数字序号）；
①将右侧支管中高出的水倒出
②取下软管重新安装
（3）在图1B中金属盒在水中一定深度，使金属盒的橡皮膜面向底部，发现U形管左右两侧水面有高度差，此现象说明 ；
（4）分析图中1B、D两图的实验现象， （选填“能”或“不能”）得出液体的压强与密度有关；
（5）要探究液体压强与深度的关系，应选用图1中的 两图进行对比；
（6）经过测量，图1C中U形管左右两侧水面的高度差h＝8cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa；
（7）若选用管子粗细不同的两个U形管压强计（里面都装水），测量同一深度同一液体的压强时，两个U形管压强计两端的高度差 （选填“相同”或“不相同”）；
（8）若将U形管压强计改造成如图2所示的装置，将两个探头分别放在左、右两个容器内，左侧容器中为密度为ρ的液体，右侧容器中液体为水。当U形管压强计左右水面高度差为0时，两探头所处的深度高度差为Δh，则待测液体ρ ρ水（选填“＞”“＝”或“＜”）。
2．（2024·山东淄博·一模）小李利用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”，如图甲所示。将探头放进盛有不同液体的烧杯中，相关实验数据记录在表格中。
序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/cm
① 水 5 朝上 4.9
② 水 5 朝下 4.9
③ 水 5 朝左 4.9
④ 水 5 朝右 4.9
⑤ 水 10 朝下 9.7
⑥ 水 15 朝下 14.6
⑦ 酒精 15 朝下 11.8
⑧ 盐水 15 朝下 15.9
（1）实验前，小李用手按压探头的橡皮膜，发现U形管两边液面处在同一水平线上，则这套实验装置可能出现的问题是： 。
（2）将实验装置存在的问题解决后，小李将探头全部放入水中，发现，探头的橡皮膜会向 （选填“内凹”或“外凸”），这是因为液体对橡皮膜的压强 （选填“大于”“等于”或“小于”）金属盒内气体对橡皮膜的压强，从而使橡皮膜发生形变。
（3）比较 （填序号）实验，可得结论：液体的压强随深度的增加而增大。
（4）比较①②③④四次实验探究，可得结论：在同种液体中，同一深度处，液体 。
（5）比较⑦⑧两次实验探究，可以初步得出结论：液体的压强还与 有关。
（6）小李又自制了如图乙所示的容器，容器中间的隔板将容器分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭，若在容器的左侧装水，在容器的右侧装有等高度的酒精，则橡皮膜 。
A．向右侧凸起 B．向左侧凸起
C．保持相平，没有凸起 D．无法判断向哪侧凸起
3．（2024·辽宁锦州·一模）小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
（1）使用压强计前要检查装置的气密性：用手指轻压探头橡皮膜，观察U形管的 ；
（2）小明把压强计的探头浸入水中一定深度，把探头分别朝侧面、朝下、朝上（如图A、B、C），发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变，说明在同种液体内部的同一深度， 的压强都相等；
（3）小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大，压强越大”的结论，请指出小明实验中存在的问题： ；
（4）同组的小刚同学想按照教材中“综合实践活动”要求制作简易密度计来测量液体密度：
①取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入适量金属丝的目的是使吸管能竖直 在液体中；
②将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h。用分别表示液体和水的密度，用、h及H写出液体密度的表达式是 ；
③根据上述表达式标出刻度后测量食用油的密度，操作时出现了如图（c）所示的情形，这是因为密度计的重力 （选填“大于”或“小于”）它所受到的浮力。在不更换食用油和密度计的情况下，仍用此密度计能正常测量食用油的密度，可以进行的改进操作是： （仅要求写一种，合理即可）。
4．（2024·江苏苏州·一模）如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
（1）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲。其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平；
A．将右侧支管中高出的水倒出 B．取下软管重新安装
（2）如图乙所示，压强计显示的处液体中位置的压强。实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的高度差来判断的，下面列举的与此研究方法相同的是 ；
A．在研究光时，引入“光线” B．探究电流与电阻关系时，要控制电压大小一定
C．如果两个力作用在物体上产生的效果与一个力单独作用产生的效果相同，则把这个力叫做这两个力的合力
D．根据温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的高低
（3）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右方位时，U形管中液面高度差 （选填“不变”或“改变”）；
（4）比较 两图，可以得到：深度相同时，液体的压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大；
（5）换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作能使两侧液面高度差对比更加明显的是 （选填“烧杯中换密度更小的液体”、“U形管中换用密度更小的酒精”或“将U形管换成更细的”）；
（6）小震利用身边常见物品也制作了如图甲所示的探头，探究液体压强和浮力的规律，为此他先后完成了如图乙、丙所示的实验：
在图乙D组实验中，小明将探头放到与B组相同深度时，发现橡皮膜形变刚好与C组相同，由此可推断该未知液体密度 （选填“比水小”、“比盐水大”或“介于水和盐水之间”）；
（7）小展利用图丙装置进行实验。（g=10N/kg）
①向溢水杯中注满水，用弹簧测力计挂着此探头缓缓浸入水中。当探头刚好浸没时，获得数据如图丙，可推测探头的质量为 ；
②为研究浮力与液体密度关系，分别向杯中注入液体a、b、c，将探头浸没在液体中 （选填“相同”或“不同”）深度处，弹簧测力计示数关系为Fa>Fb>Fc，则 （选填“a”、“b”或“c”）液体的密度最小。
5．（2024·陕西西安·二模）在“天宫课堂”中，航天员陈冬做了“毛细效应”实验，如图所示，在微重力环境下，三根粗细不同的塑料管同时放在水中，最细管子内的液面飞速到达顶端！而另外两根较粗的管子中没有看到液面上升现象，小明想：液柱高度与哪些因素有关呢？
猜想：a、液柱高度与管子内径大小有关；
b、液柱高度与液体密度有关；
c、液柱高度与液体种类有关。
于是，他找来5根内径（内部直径）分别为1mm、1.5mm、2.5mm、3.5mm、4mm的玻璃管，如图所示，分别将其同时放入不同浓度盐水、水、酒精和煤油中，测量5根玻璃管内的液柱高度，实验数据如下表：11（）
次序 种类 内径 1.0mm 1.5mm 2.5mm 3.5mm 4.0mm
1 盐水（高浓度） 8.0mm 5.4mm 2.5mm 1.6mm 1.0mm
2 盐水（中浓度） 13.5mm 7.6mm 4.5mm 4.0mm 3.0mm
3 盐水（低浓度） 20.3mm 12.0mm 7.5mm 4.5mm 4.0mm
4 水 16.0mm 9.5mm 3.5mm 3.0mm 2.0mm
5 酒精 17.0mm 10.0mm 5.0mm 4.5mm 3.5mm
6 煤油 10.5mm 6.3mm 3.0mm 2.5mm 1.5mm
（1）实验过程中除了上述提到的实验器材，还需要的测量仪器是 ；
（2）分析六次实验中任意一次可知，当液体种类和密度相同时，玻璃管内径越小，液柱高度 （选填：“越大”或“越小”）；
（3）分析1、2、3次实验可知，当 相同时，液体密度越大，液柱高度 （选填：“越册”或“越小”）；
（4）分析 次实验可知，当液体密度和玻璃管内径相同时，液柱高度与液体种类有关；
（5）本实验中应用的物理研究方法是 法；
（6）根据第（2）问结论，下列现象中不能用“毛细效应”解释的一项是 。
A．毛巾吸汗 B．毛笔吸墨汁 C．用嘴吸饮料 D．植物根茎吸水
6．（2024·江苏南通·一模）物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值。
（1）实验中研究的是大气对 （选题“活塞”、“注射器筒”）的压力；若选用图乙中注射器B，当弹簧测力计被拉到最大值时，活塞仍没有滑动，则应该换用注射器 来进行实验；
（2）操作步骤如下：
a.将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器小孔，读出注射器容积V。
b.将弹簧测力计在竖直方向上较零，拉环固定在墙壁上，秤钩与注射器活塞相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F。
c.用刻度尺测出 的长度为L。小庆指出步骤中的错误是： ，这样测到的大气压 实际大气压（“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）小明还发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞时，越推越费力。由此猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越 ，为了验证自己的猜想，在标准大气压下p0（p0=1×105Pa），小明用一个30mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：
V/mL 10 20 25 30
p/kPa 150 60 50
根据表中的数据可得当体积为20mL时，气体的压强为 kPa；实验中注射器刚连接到胎压计时，注射器内的空气体积为 mL。
7．（2024·广西南宁·一模）物理课上小明做了“测量小石块密度”的实验，以下是他的操作过程：
（1）首先将天平放在 桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针的位置如图（甲）所示，则需将平衡螺母向 调节，使天平横梁平衡；
（2）用调节好的天平测量小石块质量天平再次平衡时所用的砝码和游码的位置如图（乙）所示，则小石块质量为 ；
（3）将石块放入盛水的量筒中，量筒前后液面如图（丙）（丁）所示，则小石块的体积为 ；
（4）小石块的密度为 ；
（5）课后小明通过思考发现，用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器（容器厚度忽略不计），即可测出家中酱油的密度。他设计如下实验步骤：
①向玻璃容器中倒入适量的酱油，将容器缓慢的放入水槽中，处于竖直漂浮状态，如图（戊）所示，测出容器下表面到水面的距离为；
②从容器中取出一部分酱油，放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中，如图（己）所示，测量出 为；
③让装有剩余酱油的玻璃容器再次处于与图戊相同的状态，如图（庚）所示，测出容器下表面到水面的距离为；
④酱油密度 （用表示）。
8．（2024·辽宁葫芦岛·一模）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，小明提出了如下4种猜想：
猜想1：浮力的大小与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小与物体的形状有关
猜想3：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关
猜想4：浮力的大小与物体所受重力大小有关
（1）如图甲所示，小明用手把开口朝上的饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持猜想 ；
（2）为了验证猜想1和4，选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验。
①比较 三次实验，可初步得出结论：浮力大小与液体的密度有关。进一步分析可知：物体排开液体体积一定时，密度越大，物体所受浮力越 （填“大”或“小”）；
②比较 三次实验，可以得出结论：浮力的大小与物体的重力无关；
（3）为了验证猜想2，小明用同一块橡皮泥分别捏成实心圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，请你分析该结论是否正确，答： ；
（4）拓展；根据测量数据，可得出物体A的密度为 kg/m3。
9．（2024·湖北黄冈·一模）某创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪，如图甲所示。在一个既可以测拉力也可以测推力的测力计下面用轻质细杆固定一个带有色环的重物。重物下方的升降台上固定一个溢水桶，将与溢水口相连的溢水管的另一头通向烧杯中，将水倒入溢水桶中，当水深超过溢水管高度时，此时对测力计和电子秤进行调零。
（1）上述操作及调试完毕，通过升降台推动溢水桶缓慢向上匀速移动，如图乙。由图可知，物体完全浸入盐水中所受浮力为 N；
（2）由步骤B与C能不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系，并说明理由： 。比较步骤C与D，可知物体所受浮力大小与深度 （选填“有关”或“无关”）；
（3）将溢水桶中的水换成一定浓度食盐水，比较步骤E与 ，可以得出结论：物体浸入液体中的体积相同时，液体密度越大，物体所受浮力 ；
（4）为了验证阿基米德原理，在B、C、D、E的每一步骤中需要将测力计的示数与 进行比较，由此得到的结论是 。
10．（2024·陕西咸阳·一模）在“天宫课堂”中，航天员刘洋做了两次用注射器向“水球”吹气的实验。第一次吹气后观察到“水球”振动的幅度较大如图（a）所示；第二次，先在“水球”中加入空心钢球，再用同样的注射器以同样方式向“水球”吹气，观察到“水球”振动的幅度变小了，如图（b）所示。
（1）地面课堂上的同学们也做了类似的实验：利用高浓度盐水，使得其中的空心钢球处于悬浮状态，如图（a）所示，此时钢球受到的浮力 （选填“小于”“等于”或“大于”）钢球的重力；
（2）另一个烧杯中只有高浓度盐水，两烧杯中液面相平。用相同的力度晃动两个烧杯，发现装有钢球的烧杯中液面晃动的幅度比另一个烧杯中液面晃动的幅度小，如图（b）所示。于是联想到用水桶提水的时候，在水表面放一片大树叶，可以用来 （选填“增强”或“减弱”）水的晃动；
（3）小明提出问题：水晃动的剧烈程度与放入物体的哪些因素有关？
①他找来体积相同的实心铜球、铁球、铝球，将三个金属球分别浸没在三个相同的盛有等质量水的烧杯内，并将三个烧杯放置在同一个金属托盘中，如图。
②前后晃动金属托盘，烧杯相对金属托盘始终静止。用高精度仪器测量水晃动时水面最高点到原水面的距离，重复三次，数据记录如表所示。
物体 铜球 铁球 铝球
第1次的距离/cm 0.5 0.5 0.5
第2次的距离/cm 1.0 1.0 1.0
第3次的距离/cm 0.7 0.7 0.7
③小明的实验设计中是通过 反映水晃动的剧烈程度。通过实验数据发现，水晃动的剧烈程度与放入物体的质量 （选填“有”或“无”）关；
（4）小组同学又提出水晃动的剧烈程度可能与放入物体的体积有关，为了完成探究，他们选择了体积不同的三个实心钢球重复（3）中的步骤进行实验。
小明认为小组同学的实验没有控制钢球的质量相同，你认为小明的说法对吗？ 。理由是： ；
（5）实验结束后，小明分析实验现象发现：因为放入物体后，水由原来的体积较大的“整体”被分隔成了体积较小的“小块”，从而减弱了液体的晃动，提高了稳定性。请你猜想，运送油料的油罐车，其内部结构应该是图中的 。
11．（2024·广西·一模）小明所在的课外兴趣小组需要密度为1.1g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格，小明用如图所示天平和量筒做了如下实验；
（1）将天平放在水平台上，把游码放在标尺左端 处，发现指针指如图甲所示，要使横梁平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调；
（2）天平调节好之后，小明依次进行了如下操作：
①用天平测出空烧杯的质量为m1=20g；
②向烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量m2，如图乙所示；
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V，如图丙所示；
根据上述实验步骤，可知烧杯中盐水的密度为 g/cm3，为配制合格的盐水，需要继续向盐水中 （选填“加盐”或“加水”）；
（3）小明用这种方法测出的盐水密度与真实值相比会 （选填“偏大”或“偏小”）；
（4）小李利用身边物体测量液体密度。实验器材如图所示：刻度尺、细绳（若干）、橡皮筋、铝块（已知铝的密度ρ铝）、石块、容器、待测液体，实验步骤如下：
A．如图甲，在刻度尺左端扎上橡皮筋（橡皮筋相当于平衡螺母），用细绳悬挂刻度尺，调节橡皮筋位置，使刻度尺在水平位置平衡；
B．如图乙，将悬挂铝块的细绳固定于a位置并保持不变，记录oa长度L1；
C．如图乙，调节悬挂石块的细绳b的位置，使刻度尺在水平平衡，记录ob长度L2；
D．如图丙，将铝块浸没于待测液体中，调节右侧细绳至c位置，使刻度尺在水平位置平衡，记录oc长度L；
①位置c应在位置b的 侧（填“左”或“右”）；
②待测液体的密度ρ液= （用上述已知量和测量量表示）。
12．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，他猜想浮力的大小可能与液体的密度、物体排开液体的体积、物体在液体中的深度都有关。所用的实验器材有：边长为4cm、8cm、10cm的正方体铝块（带有挂钩）、烧杯、盐水、水、酒精、量程足够大的弹簧测力计和细线；已知ρ盐水>ρ水>ρ酒精。
（1）实验前，用手提着弹簧测力计的吊环而不是外壳，这样做的好处： ；
（2）在探究“浮力的大小与液体密度是否有关”时，记录的实验数据如表，
实验次数 物体排开液体的体积 物体在液体中的深度 液体的密度p 物体重力G/N 测力计示数F/N 浮力F浮/N
1 相同 相同 小 0.78 0.38 0.40
2 中 0.78 A B
3 大 0.78 0.18 0.60
第2次实验，物体在液体中时测力计的示数如图所示，则表格中的A处的数据应为： N；B处的数据应为： N；
（3）分析实验数据，得到的结论是 ；
（4）接着在探究“浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关”时，小明选用边长为10cm的铝块、烧杯、水和弹簧测力计。先用弹簧测力计测出一个铝块的重力，然后分别把这个铝块体积的、及全部浸在水中，分别读出弹簧测力计的示数；分析上述数据得出结论：
①该实验方案的不合理之处是：
②在所提供实验器材的基础上，增加一个记号笔，写出合理的做法是： 。
13．（2024·陕西西安·模拟预测）小华注意到：①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。他想飞机升力大小和哪些因素有关呢？
【进行猜想】飞机的升力大小可能与机翼面积、飞机飞行速度和机翼仰角（机翼下表面与水平面的夹角）有关；
【设计实验】小华和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。将“机翼”挂在测力计的下方，实验装置如图所示。用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。当鼓风机向右吹风时，“机翼”向上飞升，“机翼”获得升力的原理是 ；
【进行实验】（1）为了研究“机翼”获得的升力大小和仰角的关系，用鼓风机对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼” 的大小，观察并记录测力计的示数；
（2）为了研究“机翼”获得的升力大小和机翼面积的关系，应保持机翼仰角和 不变，只改变机翼面积的大小，观察并记录测力计的示数；
（3）实验数据记录在下表（每次吹风前测力计的示数均为3.5N）：
机翼仰角 机翼面积 弹簧测力计示数/N 机翼仰角 机翼面积 弹簧测力计示数/N
0°（水平） 275 3.2 较大 275 2.9
395 3.0 395 2.8
566 2.6 566 2.3
较小 275 3.0 最大 275 3.1
395 2.9 395 2.9
566 2.4 566 2.7
【实验分析】①在上述实验中，吹风前后测力计示数的 即为“机翼”获得升力的大小；
②分析表中数据可以得出结论：当“机翼”的面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力 （选填“先增大后减小”或“先减小后增大”）；
③当“机翼”的仰角和风速相同时，“机翼”面积增大，获得的升力 ；
【应用】为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题，技术员设计了以下几种方案。黑色部分为墙面突出部分，为安装在过道顶的换气扇，期中既有效又节能的是 。
A． B．
C． D．
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