2024年中考物理压轴题大揭秘专题专题02浮力的实验探究含解析

Page1专题02浮力的试验探究考点01—影响浮力因素的试验探究题：1：依据F浮=ρ液gV排可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小只与液体的密度及排开液体的体积有关，液体的密度越大，物体排开液体的体积越大，物体受的浮力越大；物体所受浮力的大小与容器的形态、物体自身的形态、物体浸在液体中的深度及物体的密度等其它因素均无关。2：在探究影响浮力的其中一个因素时，必需同时限制另一个因素不变。且应多次试验，使结论更具有普遍性。【帮你归纳】在探究影响浮力的因素的试验中常采纳多次悬挂的方法，通过视察并读取测力计的示数依据测力计的示数变更可推知浮力的变更状况，从而得出影响浮力的因素。例1：（2024·四川乐山）物理爱好小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”试验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为试验情景。（g取10N/kg）(1)通过a、c两次试验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N；(2)通过______两次试验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；(3)通过c、e两次试验，可探究物体所受浮力大小与______的关系；(4)在某种液体中进行探究的过程中，记录试验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为______kg/m3。【答案】（1）0.5；（2）c、d；（3）液体密度；（4）0.8×103。【解析】(1)由a、c两次试验中测力计示数可知，物体浸没在水中所受的浮力为F浮水=G-Fc=2N-1.5N=0.5N由图c、d所示试验可知，物体排开液体的种类与物体排开液体的体积都相同而物体浸入液体的深度不同，这两次试验可以探究物体浸没在水中时受到的浮力大小与浸没深度是否有关。(3)由图c、e所示试验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，该试验可以探究浮力大小与液体密度的关系。(4)试验步骤c中，物体受到的浮力为：F浮c=G-Fc=2N-1.5N=0.5N试验步骤e中，物体受到的浮力为：F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N因物体均浸没，所以V排水=V排液依据阿基米德原理，所以该液体的密度为：【变式1-1】（2024·河北）小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）（1）小明利用图1甲所示的试验装置，将圆柱体合金块渐渐浸入水中时，依据测得的试验数据，作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象（如图2中①所示）。试验过程中合金块所受浮力的变更状况是。请在图2中画出F浮随h变更的关系图象，分析图象可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成。（2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知：。（3）合金块的密度为ρ合金＝g/cm3。（4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是cm3。【答案】（1）先变大后不变；如上图所示；正比；（2）浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关；（3）4；（4）400。【解析】（1）由弹簧测力计的示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象可以知道：弹簧测力计的示数随着深度的增加是先变小后不变的，而测力计的示数等于合金块的重力减去合金块浸在液体中受到的浮力。所以此试验过程中浮力先变大后不变。由图象可知，合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮＝G﹣F′＝4N﹣3N＝1N；则F浮随h的变更的关系图象，如下图所示：由图象可知，当h≤6cm时，浸在水中的物体所受浮力的大小与浸入水中的深度成正比，而排开水的体积与浸入水中的深度成正比，所以浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比。（2）分析比较甲、乙、丙可知，合金块排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，即受到的浮力不同，说明浮力大小跟液体的密度有关。（3）由图甲可知，合金块的重力G＝4N，合金块的质量：m合金＝＝＝0.4kg，由图乙可知，合金块浸没在水中时弹簧测力计的示数F′＝3N，则合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮＝G﹣F′＝4N﹣3N＝1N；因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，由F浮＝ρ水gV排可得，合金块的体积：V合金＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，则合金块的密度：ρ合金＝＝＝4×103kg/m3＝4g/cm3。（4）①由图丁可知，金属块浸没在某液体中时弹簧测力计的示数F″＝3.2N，则合金块完全浸没在某液体中时所受的浮力：F浮′＝G﹣F″＝4N﹣3.2N＝0.8N，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮＝ρgV排可得：＝，则：ρ液＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3。②合金球悬浮在某液体中时所受的浮力：F浮″＝G＝4N，由F浮＝ρ水gV排可得，合金球的体积：V球＝V排′＝＝＝5×10﹣4m3，则空心部分的体积：V空＝V球﹣V＝5×10﹣4m3﹣1×10﹣4m3＝4×10﹣4m3＝400cm3。【名师点睛】（1）依据图象分析弹簧测力计的示数随着深度的变更关系，进而得出浮力的变更状况；利用F浮+F＝G和图线①画出F浮随h变更的关系图象；（2）分析比较甲、乙、丙可知，合金块排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，即受到的浮力不同，从而得出结论；（3）利用G＝mg求出合金块的质量，再结合称重法和阿基米德原理求出合金块的体积，最终利用密度公式求出合金块的密度；（4）依据称重法和阿基米德原理求出液体的密度，然后依据悬浮和阿基米德原理求出合金球的体积，用合金球的体积减去合金块的体积即为空心部分的体积。【变式1-2】（2024武汉中考）为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某爱好小组的同学，用同一物体进行了如图所示的操作，并登记物体静止时弹簧测力计的示数。图乙中物体未放入前溢水杯装满水，物体浸没后用量筒测出溢出水的体积，如图丁所示。为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择两图；该小组同学通过比较F1和的大小，得到“浮力的大小与物体浸没的深度有关”的结论，产生错误的缘由是。（2）物体浸没在水中时所受浮力大小N，盐水的密度为kg/m3【答案】（1）甲、丙F2，物体接触了容器底（2）0.611700。【解析】为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应当靠近不同密度的液体且试验操作程度相同的试验，应选择甲、丙两图；该小组同学通过比较F1和F2的大小，因为这两图试验的仪器一样就物体浸没的深度不同，得到“浮力的大小与物体浸没的深度有关”的结论，产生错误的缘由是试验时把物体浸没在容器底部，底部对物体有向上的支持力，使弹簧测力计示数减小。（2）物体浸没在水中时，排开液体的体积V=5.0×10-5m3,所受浮力：F浮=G排=ρ水gV水=0.5N，由图甲知物体的重力G=F1+F浮=1.5N+0.5N=2.0N，由图丙得物体在盐水中排开盐水的重力G盐水=G－F3=2N－1.4N=0.6N，所以盐水的密度ρ盐水=m盐水/V=1.2×103kg/m3.例2：（2024河北沧州一模拟试题）小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的试验中，用到如下口器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，实心金属块A，相同的大烧杯若干，水，细线等。（1）小明进行了如图6所示的试验：A步骤所示的弹簧测力计的示数为N；用弹簧测力计挂着物块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图6中的B、C、D、E所示，（液体均没有溢出）并将其示数记录在下表中，试验步骤BCDE测力计的示数F/N2.62.52.42.4（2）在试验步骤B中物块所受的浮力F浮=N。（3）分析试验步骤A、B、C、D，可初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越；分析比较试验序号可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中的深度（选填“有关”或无关”）。（4）同组的小红同学接着用如图7所示的方法测出金属块B的密度，她的详细操作如下：将金属块B放入漂移于水面的小烧杯中，小烧杯杯底距离液面高度h1=25cm;将金属块B取出后系在烧杯底静止后，小烧杯杯底距离液面的高度约为h2=15cm；剪断细绳后金属块B沉入杯底，此时小烧杯杯底距离液面约为h3=10cm；则金属块B的密度约为kg/m3.【答案】(1)2.7N(2)0.1(3)大D、E无关（4）1.5×103【解析】（1）略（2） F浮=G－F拉所以在试验步骤B中物块所受的浮力F浮=0.1N。(3)分析试验步骤A、B、C、D，可看到：随着排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越来越小，所以初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。分析比较试验序号D、E可看到当物体全部浸没后，当增加物体在水中浸没的深度时，弹簧测力计的示数不再发生变更，所以可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关。（4）分析图7中甲、乙两个图可知：两个图中小烧杯和金属块在两种状况下受到的总浮力不变更，排开水的总体积不变更，而乙中金属块完全浸没在水中，所以小烧杯削减的V排即为金属块的体积所以V金=S小烧杯（h1－h2）；由甲、丙两图可看出：小金属块沉底后，小烧杯削减的浮力即为金属块的重力所以m金=ρ水S小小烧杯（h1－h3），所以金属块B的密度ρB=ρ水S小小烧杯（h1－h3）/S小烧杯（h1－h2）代入水的密度与三个对应的h值可得：ρB=1.5×103kg/m3.。【变式2-1】（2024•淄博）小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。（1）部分试验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的试验步骤依次是（用试验步骤对应的字母表示）。（2）小明进行试验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是N，排开液体的重力是N。小明依据它们的大小关系归纳出了试验结论并打算结束试验，同组的小丽认为试验还没有结束，理由是，接下来的试验操作应当是。试验步骤ABCD弹簧测力计示数/N1.61.80.50.3（3）试验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取体积相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。【答案】（1）测量空桶的重力；D、B、A、C；（2）0.2；0.2；通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性；换用不同液体重新试验；（3）体积。【解析】（1）探究浮力大小与排开液体的重力的关系，须要测出物体排开水的重力，须要先测出空桶的重力，由图示试验可知，试验遗漏的步骤是：测量空桶的重力；试验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，依据F浮=G﹣F示得出物体受到的浮力，最终测出小桶和水的总重力，从而测出物体排开水的重力，因此合理的试验步骤是：D、B、A、C；（2）由试验步骤AB可知，物体浸在液体中时受到的浮力：F浮=FB﹣FA=1.8N﹣1.6N=0.2N；由试验步骤CD可知，物体排开液体的重力：G排=FC﹣FD=0.5N﹣0.3N=0.2N；由于只测了一组试验数据，这样得出的结论会具有片面性或偶然性，所以为了找寻普遍规律，做完一次试验后，须要换用不同液体重新试验；（3）想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，须要选用体积相同、密度不同的物体，使其浸没在同种液体中（保证了液体密度相同、排开液体的体积相同），比较浮力的大小。故答案为：（1）测量空桶的重力；D、B、A、C；（2）0.2；0.2；通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性；换用不同液体重新试验；（3）体积。考点02—利用“阿基米德原理”解决液体或固体的密度。1：阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开液体的重量即F浮=G排。2：依据阿基米德原理可得出多种求解浮力的计算公式，利用浮力的计算公式并结合密度的公式ρ=m/v，可对某些液体及固体的密度大小进行探究。例1：（2024·重庆B）小铭在学校期间，运用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中，闻到了浓浓的酒精味，看到该液体的流淌性较差。查看了瓶身上的说明后，确定，这种洗手液的主要成分为75％的酒精。于是小铭所在的爱好小组对这种洗手液的密度进行了测量。(1)试验前，将托盘天平放在_________工作台上，游码移到标尺的零刻度线处，指针静止在如图甲所示的位置，此时应将右端的平衡螺母向_______________(选填“左”或“右”)调整，使天平平衡；(2)将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘，天平重新平衡时，右盘所加砝码及游码位置如图乙所示，烧杯和洗手液的总质量为_______g；将烧杯中的部分洗手液倒入量筒，测得烧杯和剩余洗手液的总质量为42.4g；经过一段时间后，视察到量筒内的液面如图丙所示，则量筒内洗手液的体积为_______ml，这种洗手液的密度为_______g/cm3；(3)小铭对洗手液的密度测量结果有怀疑，回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块等器材，再次对这种洗手液的密度进行测量。详细做法如下：①烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤上(如图丁)；②将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止(如图戊)，洗手液未溢出；③将铝块缓慢沉底后松开细线(如图己)。则这次测得洗手液的密度为_____g/cm3，对前后两次试验进行分析，发觉在______(选填“学校”或“家”)所测洗手液密度的结果更接近真实值，造成另一次密度测量结果与真实值的差异较大的缘由可能是(已知铝块的密度为2.7g/cm3，不计细线质量，细线和正方体均不汲取洗手液)。【答案】（1）水平；（2）右；（3）72.4；（4）30；（5）1；（6）0.9；（7）家；（8）洗手液较为粘稠，粘在量筒内壁上，导致所测体积偏小，密度偏大。【解析】(1)用天平测量物体的质量之前，应当将天平放在水平工作台上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处。指针偏向分度盘中心刻度线的左侧时，应将平衡螺母向右调整。(2)烧杯和洗手液的总质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，即：，如图丙所示，量筒内洗手液的体积为，倒入量筒洗手液的质量是：，这种洗手液的密度为：。(3)③对比丁图和己图可知，铝块的质量是：，由得，铝块的体积是：，对比戊己两图可知，铝块的受到的浮力：，铝块完全浸没在洗手液中时，，所以这次测得洗手液的密度为：，由题意可知，这种洗手液的主要成分为75％的酒精，而酒精的密度小于，可以推断在家所测洗手液密度的结果更接近真实值。造成两次所测量的密度值存在差异较大的缘由可能是洗手液较为粘稠，粘在量筒内壁上，导致所测体积偏小，密度偏大。【变式1-1】（2024·苏州）用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度。（1）测小石块的密度①天平放置于______工作台上，将游码移到标尺______处，调整平衡螺母使横梁平衡；②用此天平测量小石块的质量，右盘所加砝码和游码位置如图甲所示，则小石块的质量为______g。在量筒内放入适量的水，用细线绑好小石块，缓慢放入水中，如图乙所示，则小石块的密度为______kg/m3；

（2）测小瓷杯的密度如图丙所示，先在量筒内放入适量的水，液面刻度为V1；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为V2；最终捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），液面刻度为V3，小瓷杯密度的表达式ρ杯=______（用V1、V2、V3和ρ水表示）。试验完毕后发觉小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果______（选填“偏大”、偏小”或“不变”）。【答案】水平；零刻线；17.4；3.48×103；不变。【解析】（1）天平调平之前，应先放在水平面上，并将游码归零，然后依据指针偏转方向，调整平衡螺母，左偏右旋、右偏左旋。天平分度值是0.2g，右盘砝码质量是20g，游码左侧指在标尺上2g后面第2个小格上，所以小石块的质量为m=10g+5g+2.4g=17.4g；量筒中原有30mL水，放入石块后，量筒液面上升到35mL，因此石块体积V=35ml-30ml=5ml=5cm3；小石块的密度为ρ===3.48g/cm3=3.48×103kg/m3；（2）先在量筒内放入适量的水，液面刻度为V1；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为V2；则陶瓷的体积V=V2-V1，瓷杯处于漂移时，则G=F浮，依据阿基米德原理可知：F浮=G排；所以，G=G排，则瓷杯质量m=m排=ρ水（V3-V1）；所以小瓷杯密度：ρ瓷==。由小瓷杯密度表达式：ρ瓷==可知，小瓷杯内的水未倒干净，对所测结果没有影响。故答案为：（1）①水平；零刻线；②17.4；3.48×103；（2）；不变。【变式1—2】(2024·眉山)如图所示，小陈同学为测量某液体的密度，打算了天平、玻璃杯等器材，在试验时发觉没有打算量筒，于是从身边找来了一个体积为20cm3的金属块和一些纸张。（1）将天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的刻度线上。（2）此时，假如天平指针偏左，小陈同学应向（填“左”或“右”）调整使天平横梁平衡。（3）在玻璃杯中倒入适量的该液体，用天平称量液体和玻璃杯的总质量m总时，向盘中加减砝码要用，不能用手接触砝码，称得m总=123.2g（4）将金属块浸没在液体中且不接触玻璃杯，液体无溢出，如图所示，天平平衡后，砝码的总质量加上的游码在标尺上对应的刻度值为m=g，则液体的密度ρ=g/cm3。【答案】（1）零；（2）右；平衡螺母；（3）镊子；（4）150.6；1.37【解析】（1）将天平放在水平台上，将游码放到标尺左端的零刻度线上，调整横梁使天平平衡；（2）调整天平平衡时，若发觉指针偏向分度盘的左端，则平衡螺母要向右调；（3）向盘中加减砝码要用镊子，不能用手接触砝码；（4）由图知，标尺的分度值为0.2g，液体和玻璃杯的总质量m总=100g+50g+0.6g=150.6g，金属块排开的液体的质量为：m=150.6g﹣123.2g=27.4g=0.0274kg；排开的液体的重力，即金属块受到的浮力为：F浮=G=mg=0.0274g×10N/kg=0.274N；依据阿基米德原理可知，液体的密度为：ρ===1.37×103kg/m3=1.37g/cm3；故答案为：（1）零；（2）右；平衡螺母；（3）镊子；（4）150.6；1.37例2：（2024河北中考模拟试题）小明自制土密度计并测定盐水的密度。试验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。试验步骤：①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计。②用刻度尺测出竹筷的长度L。③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1（如图14所示）④。请将上面试验步骤补充完整并回答下列问题：（ρ水=1.0g/cm3，F浮=ρ液gV排）（1）竹筷一端缠上铅丝，是为了（2）密度计是利用条件工作的。被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积（选填“越小”或“越大”）。（3）被测盐水的密度表达式：ρ盐水=（不计铅丝体积）（4）小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3，已知烧杯中盐水的体积为400cm3，盐的密度为2.6g/cm3，则盐水中含盐

g。（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变）【答案】④把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2(1)使竹筷能够漂移在液体中（2）漂移越小。（3）(L－h1)ρ水/L－h2.(4)32.5.【解析】土密度计在水中和液体中均处于漂移状态，F浮=G，即ρ水gV排=ρ液gV排又因为在水漂移时V排=S（L－L1），在盐水中漂移时V排=S（L－L2）所以应把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷露出的长度h2；因为漂移时浮力肯定，所以ρ液和V排成反比；即被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小。因为ρ水gS（L－L1）=ρ液gS（L－L2）所以可得：ρ盐水=(L－h1)ρ水/L－h2.。（4）因为m盐水=ρ盐水V盐水=ρ盐V盐+ρ水（V盐水－V盐）代入上述已知数据可得出V盐则m盐=ρ盐×V盐=32.5g.。考点03—浮力与液体压强的试验探究题1：液体内部的压强与深度成正比即P=ρ液gh，要增大液体内部的压强，即可以增加液体的深度，也可以换用密度较大的液体。2：当物体浸入液体后，只要原容器没有盛满液体，液面必上升，液体对容器底的压强增加，如物体漂移或悬浮，液体对容器底增加的压力即为物体的重量，也等于物体所受的浮力值；假如液体没有外溢，容器对支持面增加的压力即为物体的重量，对支持面增加的压强△P=△F/S容=G物/S容。，如有液体溢出则增加的压力必需减去G溢。【易错警示】对于不规则容器，当在盛有肯定量液体的容器内放入物体后，液面上升，但液体对容器底及对支持面增加的压力并不等于物质的重量。例1：（2024河北中考）探究水对容器底的压强。将一由A和B构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜，做成容器。A、B的横截面积分别为SA和SB，且SA=2SB=40cm2。(容器壁的厚度忽视不计，ρ水=1.0×103kg／m3，g取l0N／kg).试验过程如下：①将容器固定在放有电子秤的铁架台上，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，且电子秤的示数为零，如图13所示。②往容器内分三次缓慢倒入适量的水，将收集的数据填入下表中.③接着往容器内缓慢倒入60g水后，水进入了容器B部分，且在B内的高度为1cm。然后容容器内再分三次缓慢倒入适量的水，再将收集的数据填入下表中。[来.④计算水对容器底的压强同答下列问题：(1)将表格中的空白处补充完整。[(2)分析表中数据可知：水对容器底的压强与水的深度______。若在一底面积为40cm2的圆柱形容器中装入300g水，水对容器底的压强为______Pa，与表格中第5组．数据对比可知水对容器底的压强与受到的重力大小(选填“有关”或“无关”)。(3)容器A部分的高度为________cm。【拓展】完成试验后，小明将一小合金块浸没在容器中，B内水面上升了1cm，电子秤的读数增加了80g，则合金块的密度为______g/cm3.【答案】（1）520，（2）成正比，750，无关，（3）5[拓展]3.【解析】(1)：由题意知：第6次试验时，电子秤受到的压力为F6=PSA=1300Pa×4×10-3m2=5.2N,则电子秤的读数m6=5.2N/10N/kg=0.52kg=520g.(2)：分析表格中数据可知：水对容器底的压强与水的深度成正比；若在一底面积为40cm2的圆柱形容器中装入300g水，因为水对容器底的压力F=G液，所以水对容器底的压强P=G液/S容=3N/0.004m2=750Pa；与表中5组试验数据进行对比可知，水对容器底的压强与水受到的重力大小无关。（3）：由第三次试验数据可知，当加入的水为220g时，水进入了容器B部分，且在B内的高度为1cm，则进入B容器的水的质量为mB=ρ水V水=ρ水SBhB代入题中数据可得mB=20g，则在A容器中的水的质量为mA=220g－20g=200g，且A容器中已满；又依据V=m/ρ可知：在A容器中水的体积为200cm3，因为h=V/S所以A容器高度hA=VA/SA=200cm3/40cm2=5cm。【拓展】完成试验后，小明将一小合金块浸没在容器中，B内水面上升了1cm，电子秤的读数增加了80g，因为注入水后B内水面上升了1cm，且合金的密度大于水，所以B沉于容器A底部，则电子秤增加的压力0.8N，即有水对容器A底部增加的压力，又有金属块沉于A容器底固体对容器底增加的压力所以0.8N=ΔP水SA+（G合－F浮）=ρ水gΔhBSA+（ρ合金gSBhB+ρ水gSBhB）代入上述各个量的已知数据可得ρ合金=3g/cm3.（其中SBhB为合金块的体积）【变式1—1】（2024河北中考模拟试题）小明用一根粗细匀称两端开口的薄壁玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水(已知ρ水=1.0×103kg/m3)来测量某种液体的密度。试验过程如下：①将玻璃管的一端用薄膜扎好。②将玻璃管扎有薄膜的一端渐渐放入装有水的烧杯中。③往玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平为止(如图17所示)；测出薄膜到水面和液面的距离分别为h1和h2。④计算待测液体的密度ρ液。回答下列问题：⑴小明将玻璃管扎有薄膜的一端放入水中，薄膜向上凸起，说明___________________________________；玻璃管浸入水中越深，薄膜向上凸起程度____________(选填“越大”、“越小”或“不变”)⑵画出小明收集试验数据的表格。⑶待测液体的密度ρ液=_______________kg/m3。⑷已知玻璃管的横截面积为5cm2、质量为20g，厚度忽视不计。当薄膜变平后，小明松开手，玻璃管将___________（选填“向上”或“向下”）运动；玻璃管静止后，薄膜到水面的距离__________cm。（g取10N/kg）【答案】（1）液体内部有向上的压强；越大（2）如下表试验序号薄膜到水面的距离h1/cm薄膜到液面的距离h2/cm薄膜凸起程度液体的密度g/cm3123(3)1.2×103(4)向下10【解析】（1）将一端扎有橡皮薄的玻璃管浸入水中，橡皮膜向上凸起，说明水内部有向上的压强，橡皮膜向上凸起，说明水内部有向上的压强。若增大玻璃管浸入水中的深度，橡皮膜受到水的压强变大，因此向上凸起的程度将变大。（2）由题意知，向玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平常，玻璃管内外压强相等，故欲求待测液体的密度，须要测出薄膜到水面的距离h1和薄膜到液面的距离h2.(3)由薄膜变平可知，玻璃管内外压强相等，由图可知，h1=0,06m，h2=0.05m，则ρ液gh2=ρ水gh1解得ρ液=ρ水h1/h2=1.2×103kg/m3.(4)琉璃管内液体的体积：V液=Sh2=5cm2×5cm=25cm2=2.5×10-5m3,玻璃管与液体的总重力：G总=G管+G液=m管g+ρ液gV排=0.5N，此时玻璃受到的浮力：F1=ρ液gV排=0.3N<G总，所以玻璃管将向下运动，由题意得，玻璃管静止后，F2=G总=0.5N即F2=ρ液gV排2=0.5N，解得V排2=50cm3，则薄膜到水面的距离h=V排2/S=50cm3/5cm2=10cm.【变式1-2】（2024·上海）某小组同学用如图所示装置，探讨圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变更状况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数F1、台秤的示数F2记录在下表中。试验序号h（厘米）F1（牛）F2（牛）11.07.710.322.07.410.633.07.110.944.06.811.255.06.511.566.06.511.5①分析比较试验序号1~4的数据中F1、F2的变更状况及相关条件，可得出的初步结论是：圆柱体在浸入水的过程中，F1________，F2________；②表中试验序号________的数据表明，圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中；③表中两组数据间F1变更量的大小为ΔF1，相应的F2变更量的大小为ΔF2，分析比较试验序号1~6的数据，可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，ΔF1与ΔF2的关系是________。当圆柱体处于试验序号6的位置时，所受浮力的大小为________牛。【答案】减小；增大；5、6；；1.5【解析】①分析比较表中试验序号1~4的数据可知，随着圆柱体下降的深度越深，弹簧测力计的示数F1越来越小，台秤的示数F2越来越大，因此可得初步结论：圆柱体在浸入水的过程中，F1减小，F2增大。②由表可以看出，在序号5、6两次试验中，弹簧测力计的示数F1不变、台秤的示数F2也不变，说明圆柱体受到的浮力不变，依据可知，物体排开水的体积不变，则说明物体已全部浸没在水中。③由表中的试验数据可得，随意两次试验中F1的减小量等于对应F2的增加量，在5、6两次试验中F1没有发生变更，F2也没有发生变更，因此可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，ΔF1=ΔF2。取序号3、4两次试验，可得弹簧测力计F1的变更量为则可得圆柱体在这两次试验中受到浮力的变更量为，圆柱体的底面积为S，圆柱体下降的深度变更量为由阿基米德原理可得解得S=0.003m2由表格可知，当物体下降的深度为5cm时，物体已经完全浸没在水中，则有圆柱体所受到的浮力为此时物体接着下降，但是受到的浮力不变，因此当圆柱体处于试验序号6的位置时，圆柱体受到的浮力为1.5N。例2：（2024·吉林）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的试验中，试验过程如图16所示，其中弹簧测力计示数的大小关系是：，.水的密度用表示。（1）比较________两图可知，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。（2）比较丙、丁两图可知，浮力的大小跟________有关。（3）分析甲、丙两图可得，物体浸没在水中时受到的浮力________，物体的密度________。（4）深化分析丙、丁两图，比较水对烧杯底的压强和某液体对烧杯底的压强的大小关系，则________。【答案】（1）乙、丙（2）液体密度（3）；（4）大于（或>）【解析】(1)要探究浮力的大小跟物体排开液体体积的关系，需保证液体密度相同、物体排开液体体积的大小不等，故可以选择乙、丙两图中的试验进行探究。(2)丙、丁两图中，物体排开液体的体积相等，液体的密度不等，故答案为：择丙、丁两图中的试验，可以探究浮力的大小跟液体密度大小的关系。(3)利用“称重法”可得物体浸没在水中时受到的浮力依据物体受到有浮力，可计算出物体的体积甲图中，弹簧测力计的数值等于物体重力大小，故物体的质量由密度公式可得物体的密度(4)因为，由“称重法”可得物体在水中和未知液体中所受浮力的大小关系①依据丙、丁两图可推断出物体排开水和排开未知液体的体积大小相等②由“阿基米德”原理可得液体的密度③由①②③三式可得又因为丙、丁两图中，杯底所处深度相等，故由液体内部压强的公式可得考点04—浮力与杠杆的试验探究题1：杠杆的平衡条件是：F1×L1=F2×L3，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。2；当杠杆两端悬挂不同的物体，杠杆平衡后，假如将一侧物体浸入液体后，物体必需受到向上的浮力，此种状况要使原杠杆仍平衡，必需保证杠杆两端减小的力和力臂的乘积相等；并利用浮力的对应公式，依据杠杆的平衡条件可列出多个方程，联立所列的方程即可解决某固体或液体的密度值。例1：(2024北京市中考一模试题）小莉利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水，测量未知液体的密度，试验装置如图所示。以下是小莉设计的试验步骤，请你依据她的试验思路，将试验步骤补充完整。（1）将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆的A和D端，用细线做好的绳套系住杠杆某处后，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡。（2）将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至B点，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测出AB间的距离为L1.（3）将小石块乙完全浸没在待测液体中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至C点，杠杆再次在水平位置平衡。（4）用水的密度ρ水及测量出的物理量写出待测液体的密度ρ液的表达式ρ液=。【答案】（3）用刻度尺测出AC间的距离为L2（4）L2ρ水/L1【解析】将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至B点，杠杆在水平位置平衡，用刻度尺测出AB间的距离为L1，依据杠杆平衡条件可知：G甲（LOA－L1）=（G石－ρ水gV）LOD;同理，小石块乙完全浸没在待测液体中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至C点，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测出AC间的距离为L2，则有G甲（LOA－L2）=（G石－ρ液gV）LOD；初始平衡时，G甲LOA=G石LOD，联立上面的式子可得：ρ液=L2ρ水/L1.【变式1-1】（2024邯郸二模）小明同学在山上找到一块坚硬的石块，他用直尺测出了石块的密度，装置如图5所示，主要试验步骤如下：A．用细线将轻质直杆悬挂起来，直杆处于水安静止，悬点为O，并将一重物用细线悬于直杆O点左侧的P点；B.保持重物的悬点不变，将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点，使直杆处于水安静止，用直尺测得该点到O点的距离为30.0cm;C.溢水杯装满水，将待测石块缓慢浸没在杯中，让溢出的水全部流入轻质塑料袋中；D.保持重物的悬点不变，将待测石块用细线挂在直杆O点右侧的某点，使直杆处于水安静止，用直尺测得该点到O的距离为12.0cm。（1）试验中主要应用的力学规律是。（2）上述试验步骤最佳依次是（填字母）。（3）水的密度已知，可求得待测石块的密度为kg/m3.，试验中保持直杆水安静止的缘由是，若两次测量距离时，杠杆均没有水安静止，且倾斜的角度相同，则对测量结果（选填“有”或“没有”）影响。【答案】（1）杠杆的平衡条件（2）A、D、C、B（4）2.5×103kg/m3，便于测量力臂的长度，没有。【解析】（1）由示意图可知：测量石头的密度利用的是杠杆的两次平衡，溢水杯的作用是得到石头排开的水的质量，所以应用的规律是：杠杆的平衡条件；（2）要测量出石块的密度，合理的依次是A、D、C、B。设石块的重力为G1，溢出水的重力为G2，由试验过程可知：G0L0=G1L1，G0L0=G2L2G1L1=G2L2即：ρ1gVL1=ρ2gVL2所以ρ1=ρ2L2/L1=.1.0g/cm3×30cm/12cm=2.5g/cm3=2.5×103kg/m3.试验中保持直杆水安静止的缘由是:便于测量力臂的长度；若两次测量距离时，杠杆均没有水安静止，且倾斜的角度相同，由于力臂的比值肯定，据此分析可知，对试验无影响。1：（2024·广东）受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水（密度为ρ水）、油性笔等，测量小玻璃珠的密度，如图所示，试验步骤如下（请将步骤④补充完整）：①如图甲，取肯定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置；②如图乙，往量筒内倒入适量的水，登记量筒中水的体积V1；③如图丙，取出碗中全部的小玻璃珠并放入量筒中，登记小玻璃珠和水的总体积V2；④如图丁，将量筒中的水渐渐倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面______，登记量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。完成下列填空（选用V1、V2、V3和ρ水，表示以下物理量）：(1)小玻璃珠的总体积为V=______；(2)小玻璃珠的总质量为m=______；(3)小玻璃珠密度的表达式为ρ=______；(4)在不变更试验方法的前提下，请提出一条提高测量精度的措施：______（示例：在同等容积的状况下换用碗口面积较小的碗）。【答案】（1）相平；（2）；（3）；（4）；（5）换用分度值更小的量筒。【解析】如图丁，将量筒中的水渐渐倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面相平，登记量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。(1)小玻璃珠的总体积为：(2)图丙与图丁中量筒所测的体积差值即为丁图碗中水的体积：小玻璃珠的总质量与丁图碗中的水质量相同，即为：(3)小玻璃珠密度的表达式为：(4)换用分度值更小的量筒，可提高测量精度。答案为：（1）相平；（2）；（3）；（4）；（5）换用分度值更小的量筒。2：（张家口2024中考二模试题）小红捡到一块很好看的石头，为了测定它的密度，进行了如下试验（ρ水已知）（1）把天平放在水平台上，,调整平衡螺母使天平平衡。（2）所用砝码及游码位置如图17所示，则石头的质量m1=g.(3)她发觉石头不能装入量筒，用如图18所示方法测量石头体积：①石头浸没在适量水中，在水面处作一标记；②取出石头，用天平测量烧杯和水的总质量m2,③向烧杯中缓慢的加水到标记处，再次测量烧杯和水的总质量m3.(4)石头密度的表达式为ρ石=（5）小红测得的密度值比真实值偏；图18丙中水对烧杯底部的压强图18甲中水对烧杯底部的压强。【拓展】小明用另一种方案也测出了石头的密度；先用天平测出石头质量m4,然后用天平测量烧杯和适量水的总质量m5,再用细细绳将石头拴好并浸没在水中（如图19所示），记录此时天平的读数为m6则石头密度的表达式为ρ石=。【答案】（1）将游码移到零刻度线处（2）32.2（4）m1ρ水/m1－m2(5)小等于【拓展】m4ρ水/m6－m5.【解析】（1）将游码移到零刻度线处（2）32.2；(4)依据试验步骤可以知道石块排开的水的体积等于石块的体积，排开的水的质量m=m3－m2,物体的体积为V=V排=m/ρ水=m3－m2/ρ水则石块的密度为ρ石=m1ρ水/m1－m2.（5）从水中取出石块后石块会粘有一部分水，使得测量的水的体积变大，故密度偏小；图丙中水和图甲中水的深度相同故压强相同。用细绳将石头拴好并浸没在水中左盘增加的压力即为物体在水中的浮力值，所以F浮=（m6－m5）g则物体的体积V=V排=（m6－m5）g/ρ水g=m6－m5/ρ水，则石块的密度ρ石=m4ρ水/m6－m5.3：（2024·苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是________（填序号）。常识猜想常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻猜想1：与浸入液体的深度有关猜想2：与液体的密度有关猜想3：与物体的密度有关（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下试验：①依据A、B、C的结果，可得猜想1是________（正确错误）的；依据A、C、D的结果，可得猜想1是________（正确错误）的。深化分析上述现象，可得：浮力大小与________有关，与浸入液体的深度________；②接下来依据A、D和E________（能不能）对猜想2进行验证；③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行试验，发觉此时测力计示数小于，便认为该猜想是正确的。小明在该试验环节中存在的问题是________。【答案】（1）3（2）正确；错误；排开液体的体积；无关；能；没有测量出此时瓶子（含沙子）的重力【解析】(1)木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，其中符合常识1的是与物体的密度有关，即符合常识1的是猜想3。(2)①B、C试验中物体在水中的深度不同，测力计示数不同，由称重法，两试验中受到的浮力不同，故依据A、B、C的结果，可得猜想1是正确的。而C、D试验中，浸入液体的深度不同，两试验中，测力计示数相同，由称重法，两试验中受到的浮力相同，依据A、C、D的结果，可得猜想1是错误的。B、C试验中排开液体的体积不同，而C、D试验中排开液体的体积相同，深化分析上述现象，可得：浮力大小与排开液体的体积有关，与浸入液体的深度无关。探讨浮力与液体的密度有关，要限制排开液体的体积相同，只变更排开液体的密度，故接下来依据A、D和E能对猜想2进行验证。依据称重法测浮力将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，则此时瓶子（含沙子）的重力小于，为验证猜想3，即浮力与物体的密度有关，应测量出此时瓶子（含沙子）的重力，故小明在该试验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子（含沙子）的重力。4：（2024•青岛）探究浮力的大小数据结论如图，甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的试验。①图丙中金属块受到的浮力比图乙中金属块受到的浮力大（填“大”或“小”），说明浮力的大小与有关。②图丁中金属块受到的浮力人小等于N③比较图可知，浮力的大小与液体的密度有关。数据结论如图，用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行试验：④木块受到的浮力F浮=N。⑤木块排开的水所受的重力G排水=N。⑥比较数据可知：浮在水上的木块受到的浮力大小（填“大于”、“等于”或“小于”）它排开的水所受的重力。【答案】①大；物体排开液体的体积；②0.3；③丙、丁；④1.2；⑤1.2；⑥等于。【解析】①由图知，丙中物体排开水的体积更大，弹簧测力计的示数更小，说明受到的浮力更大，且浮力大小与物体排开液体的体积有关；②由甲图知，物体的重力G=3.6N，由图丁知，弹簧测力计的示数为3.3N，可知物体受到的浮力为：F浮=G﹣F=3.6N﹣3.3N=0.3N；③图丙丁，物体都是完全浸没，排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，即所受浮力不同，可知浮力的大小与液体的密度有关；④由图甲知，木块的重力G=1.2N，因为木块漂移，所以F浮=G=1.2N；⑤空桶的重力为0.4N，桶和水的总重为1.6N，可知排开水的重力为G排=G总﹣G桶=1.6N﹣0.4N=1.2N；⑥由④⑤数据可知，浮在水上的木块受到的浮力大小等于它排开的水所受的重力。故答案为：①大；物体排开液体的体积；②0.3；③丙、丁；④1.2；⑤1.2；⑥等于。5：（2024沈阳中考）进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的试验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行探讨：（1）用金属块依据图19甲所示方案的试验步骤依次进行试验，结合图中数据，通过分析和计算得出F浮____G排（填“>”、“=”或“<”）的结论，造成这种结果的可能是_______（填字母）。A．步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤bB．步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后C．步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水滴在滴出时候进行步骤c的操作D．在步骤a中，溢水杯中注满盐水并依据图示步骤进行正确的操作（2）小红用蜡块依据如图19乙所示的方案进行试验，请将下述试验过程补充完整试验操作①天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调整______,直至天平在水平位置平衡；②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调整游码，直至天平平衡；③将蜡块轻放入溢水杯中，天平左端下降，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，视察天平状态。分析论证：述试验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，假如天平出现______现象，则可以说明G蜡=G排。②因为蜡块在水中漂移，所以F浮_____G蜡（填“>”、“=”或“<”）③由此可以得出结论：【答案】（1）<B(2)试验操作：①横梁两端的平螺母分析论证①自动复原平衡。②=。【解析】（1）视察图示可知，物体受到的浮力为：F浮=F1－F2=1.8N－1.6N=0.2N；物体排开水的重力为G排=F3－F4=0.55N－0.3N=0.25N。依据阿基米德原理可知，物体所受的浮力等于其排开水的重力，即F浮=G排，而实际测量时得出F浮<G排；说明物体排开的水的重力大于物体所受的浮力，造成此现象的缘由是：在步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，使一小部分水不是因为金属块浸入排出的，然后进行步骤b的操作，故B正确。（2）试验操作：①将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端零刻度线处，调整横梁两端的平衡螺母，直到天平在水平位置平衡；②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调整游码，直到天平平衡；③将蜡块轻轻放入溢水杯中，天平左端下降，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，视察天平的状态。分析论证：①上述试验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，依据物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力可知，假如天平横梁能够自由复原平衡，则可以说明G蜡=G排；②因为蜡块在水中漂移，依据二力平衡的学问可知：F浮=G蜡。③由此可以得出结论。6：（2024·广东）学校创新试验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形态不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行试验，主要过程如下：（1）将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的________处，并调整平衡螺母，使天平平衡。（2）将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用________往天平的右盘________（选填“从小到大”或“从大到小”）试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为________g。（3）如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g，则矿石的体积为________m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）（4）如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的密度为________kg/m3。【答案】（1）零刻度线；（2）镊子；从大到小；124；（3）2×10-5；（4）2.5×103。【解析】（1）将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的零刻度线处，并调整平衡螺母，使天平平衡。（2）将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用镊子往天平的右盘从大到小试加砝码，并移动游码，直至天平平衡。如图甲所示，砝码的质量为120g，游码的质量为4g，那么烧杯和水的总质量为124g；（3）矿石排开水的质量：m水=144g-124g=20g=0.02kg；矿石的体积为：；（4）矿石的质量为：m=174g-124g=50g=0.05kg矿石的密度为：。7：（2024北京市海淀区中考模拟试题）小明利用弹簧测力计、小铁块、大烧杯、足量的水和杠杆测量一石块的密度，石块所受重力较大，无法干脆用测力计测量；杠杆AB可绕支点O自由转动，杠杆A端和B端均有绳套，以下是小明设计的试验步骤，请你依据他的试验思路，将试验步骤补充完整。（1）用调整好的弹簧测力计测出小铁块所受的重力G，将G记录在表格中；（2）将石块用细绳系好悬挂在杠杆B端，小铁块用细绳系好悬挂在杠杆A端，测力计通过绳套在A端施加竖直向上的拉力，杠杆在水平位置平衡，如图所示，读出测力计的示数F1，将F1记录在表格中；（3）在大烧杯内装入适量的水，石块和小铁块悬挂的位置不变，测力计通过绳套在A端施加竖直向上的拉力，杠杆在水平位置平衡，读出测力计的示数F2，将F2记录在表格中；（4）已知水的密度为ρ水，利用测量出的物理量和ρ水计算石块的密度ρ石=，并将计算结果记录在表格中。【答案】将石块完全浸没在烧杯中的水中，且不接触烧杯；（G－F1）ρ水/F2－F1.【解析】该试验通过间接的方法来测量石块的密度，由步骤（1）、（2），利用杠杆的平衡原理可得：（G－F1）LOA=G石LOB；因为须要求得石块的密度，依据G石=ρ石gV石，而石块的体积也是未知量，依据步骤（3）中用到的大烧杯，不难想到须要利用阿基米德原理，所以应当补充的步骤为：将石块完全浸没在烧杯中的水中，且不接触烧杯，再次利用杠杆平衡原理得（G－F2）LOA=（G石－ρ石gV石）LOB；联立以上三个式子可以消去LOA、LOB和V石；得到：ρ石=（G－F1）ρ水/F2－F1。8：（2024·黄冈）木块在水中漂移，铁块在水中下沉｡浮力的大小是否跟物体的密度有关呢？爱好小组同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透亮塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下试验：第一步∶往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子；其次步∶把玻璃瓶放人装水的溢水杯中，用塑料杯接住溢出来的水（如图）；第三步∶将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满，重复以上试验；第四步∶比较每次溢出来水的体积｡请回答下列问题∶（1）溢水杯里水的多少应当以________为准｡（2）若每次溢出来水的体积________，则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关，否则与物体的密度有关｡（3）本试验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮力，这里运用了________的思想方法，其依据是________｡【答案】（1）装满水（2）相等（3）转换；阿基米德原理【解析】(1)试验采纳溢水杯的作用是溢水杯内装满水，让物体浸入溢水杯，水会从溢水杯中排出，所以，溢水杯里水的多少应当以装满水为准。(2)由题意知，物体所受的浮力与物体的密度无关，否则与物体的密度有关｡假如每次溢出来水的体积相同，则说明物体所受的浮力与物体的密度无关；假如每次溢出来水的体积不相同，物体所受的浮力与物体的密度有关。(3)要探究浮力的大小与物体密度的关系，依据阿基米德原理，物体所受浮力的大小等于排开水的重力，水的密度是固定的依据F浮=ρ液gV排，所以推断每次溢出来水的体积是否相等。本试验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮力，这里运用了转换的思想方法，其依据是阿基米德原理。

9：（2024·潍坊）已知水的密度为1.0×103kg/m3，某爱好小组用一薄壁量杯（杯壁体积忽视不计）制作了一个测量液体密度的简易装置，操作如下：（1）在量杯内装入适量细沙后放人水中，量杯在水中竖直静止时，如图甲所示。此时量杯浸没在水中的体积为________mL；（2）将该装置放入某液体中，静止时如图乙所示，则该液体的密度为________kg/m3；某同学将一小石子放入量杯，静止时如图丙所示，则小石子质量是________g。【答案】（1）20（2）0.8×103kg/m3；5.6g【解析】(1)由图甲知，量杯的分度值为1mL，此时量杯浸没在水中的体积为20mL，即量杯排开水的体积为20mL。(2)由图乙知，将该装置放入某液体中，静止时量杯浸没在液体中的体积为25mL，即量杯排开液体的体积为25mL。量杯在水和液体中均处于漂移状态，浮力都等于重力，F浮水=F浮液，即ρ水gV排水=ρ液gV排液解得ρ液=V排水/V排液ρ水=20ml/25ml×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3，该液体的密度为0.8×103kg/m3。某同学将一小石子放入量杯，静止时如图丙所示，量杯排开液体中的体积为32mL，量杯所受浮力增加量即为小石子重力，即G石=∆F浮=ρ液g∆V排液=0.8×103kg/m3×10N/kg×(32-25)×10-6m3=0.056N，小石子的质量m=G石/g=0.056N/10N/kg=0.0056kg=5.6g，小石子质量是5.6g。10：（2024河北中考预料试题）小宇同学要测量木块的密度。试验器材有：木块、弹簧测力计（0~5N）、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。（ρ水=1.0×103kg/m3）（1）先用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为________N；再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来，接着往水槽倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为1.6N，木块的密度为________kg/m3；（2）小明分析发觉，假如把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该装置改装为测量液体密度的“密度计”。原测力计的1.0N刻度处应标注为________kg/m3.【答案】（1）2.4；0.6×103（2）0.85×103【解析】(1)图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，木块在空气中的