专题31 实验题——力（四） 备战中考物理重难点题型专题突破

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本专题涉及的考点
1.浮力的影响因素
本实验是较为典型的用控制变量法分析得出结论，在分析问题时要明确哪些量是相同的，哪些量是变化或是不同的，正是这些变化的或不同的量导致了实验结果的不同。对于放入物体到柱形容器中，导致液面上升，柱形容器底部压强的增加量为：。
2.验证阿基米德原理
（1）用弹簧测力计测出物体所受的重力G物,小桶所受的重力G桶。
（2）把物体浸入液体,读出这时测力计的示数为F1，（计算出物体所受的浮力F浮=G物-F1）并且收集物体所排开的液体;
（3）测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G，计算出物体排开液体所受的重力
G排=G总-G桶。
（4）排开液体的体积与液体体积的关系：
排开液体的体积并不等于液体的体积，它可能小于液体的体积，也可能大于液体的体积。如两个相同的碗叠放在一起，在两个碗中间倒水，上面碗刚浮起时，上面的碗排开水的体积就大于下面碗中水的体积。
（5）实验时应注意的问题：
①注入溢水杯中的水的液面必须至溢水口，只有这样，溢出水的体积才等于物体排开水的体积。
②必须保证物体排开的水全部流入小桶中，才会有物体所受的浮力等于溢出水的重力。
③将物体浸入溢水杯时，手不要晃动，直至水不再流出为止，为了使实验精确，最好把弹簧测力计固定在铁架台上。
④为了减小误差，应先测空小桶的重力，再测小桶和排开水的总重力。
3.物体的浮沉
（1）判断物体浮沉的方法：
①根据浮力和重力的关系：F浮＞G，物体上浮；F浮＝G，物体悬浮或漂浮；F浮＜G，物体下沉。
②根据物体密度和液体密度的关系：ρ物＜ρ液，物体上浮直至漂浮；ρ物＝ρ液，物体悬浮；ρ物＞ρ液，物体下沉。
（2）浮沉条件的应用：
根据物体的浮沉状态可以判断物体的受力情况或比较物体和液体密度的关系。在解题时要根据题目的条件灵活选择判断的方法。
4.利用浮力测物体的密度
一、实验题
1．（2022·江苏泰州·统考中考真题）如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
（1）物块未浸入水中时，弹簧测力计示数如图甲所示，物块的重力为______N；
（2）小明将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到______由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关；
（3）继续增大物块所处的深度，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为______N；
（4）为探究浮力与液体密度的关系，小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中，这样操作的目的是为了控制______相同；他发现液体密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是______；
A．换用体积更大的同种物块
B．换用密度比水小得多的液体
C．换用精确程度更高的测力计
D．利用现有器材进行多次实验
【答案】 1.8 水面上升 0.8 排开液体的体积 D
【解析】（1）[1]如图甲，没有浸入水中，利用悬挂法测量物体的重力，此时重力为1.8N。
（2）[2]图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，观察到烧杯内水面在上升，排开水的体积慢慢变大。
（3）[3]如图乙和丙，液体是水，而且都浸没，故浮力的的大小不变，故浮力的大小为
（4）[4][5]小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中，浸没后，物体排开液体的体积等于物体的体积，都是浸没在液体中，排开液体的体积相同。
A．换用体积更大的同种物块，浮力比较大，弹簧测力计示数变化明显，故A不符合题意；
B．换用密度比水小得多的液体，浮力变化比较大，故B不符合题意；
C．换用精确程度更高的测力计，微量的浮力变化就可以测量出来，故也是可行，故C不符合题意；
D．利用现有器材进行多次实验，浮力的大小不变，两次浮力的变化不明显，故不可行，故D符合题意。
故选D。
2．（2022·贵州黔西·统考中考真题）小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作：
（1）根据以上实验，把表中数据填写完整：
（2）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 ___________；
（3）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越 ___________；
（4）结论：浮力的大小与 ___________和 ___________有关；
（5）用这种实验方法，还可以测量 ___________的密度；
（6）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F-h图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 ___________，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 ___________。
【答案】 1.2 大 大 物体排开的液体的体积 液体密度 金属块（或浓盐水） 不变 无关
【解析】（1）[1]由图①④可知，金属块的重力为2.7N，在浓盐水中弹簧测力计的示数为1.5N，则金属块在浓盐水中受到的浮力为
F浮=G-F示=2.7N-1.5N=1.2N
（2）[2]分析实验②③可知，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，即液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越大。
（3）[3]分析实验③④可知，物体排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，液体密度越大，弹簧测力计示数越小，浮力越大，即金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越大。
（4）[4][5]由（2）、（3）可知，浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体密度有关。
（5）[6]根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力，根据G=mg求出金属块的质量，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积，即是物体的体积；利用密度公式算出金属块的密度；或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力，而排开浓盐水的体积等于物体的体积，再利用F浮=ρ液gV排求浓盐水的密度，故用这种实验方法，还可以测量金属块（或浓盐水）的密度。
（6）[7][8]由F-h图像可知，当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数不变，说明当金属块完全浸没在水中后继续下降过程中浮力不变，即浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度无关。
3．（2022·湖北·统考中考真题）如图，小丽利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关，提出了以下猜想：
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）如图A所示，可知圆柱体重___________N；B步骤中圆柱体受到水的浮力为___________N；
（2）分析C步骤与___________步骤（填字母）的数据，可以验证猜想a是错误的；
（3）比较B步骤与E步骤的数据，不能得出浮力的大小与液体密度的关系，其原因是___________；
（4）写出能够支持猜想b的一个生活现象：___________；
（5）该圆柱体的密度为___________kg/m3。
【答案】 2.4 0.4 D 没有控制排开液体的体积相同 船载货越多，吃水越深，受到浮力越大
【解析】（1）[1]当测力计静止时，测力计的示数等于圆柱体的重力，由A步骤可知，测力计的分度值为0.2N，所以圆柱体的重力G =2.4N。
[2] 由B步骤中可知，测力计示数F=2N，根据称重法可知，圆柱体受到水的浮力为
F浮=G-F=2.4N-2N=0.4N
（2）[3]为了验证猜想a是否正确，需将圆柱体浸没在液体中的深度不同，比较测力计示数即可。所以分析C步骤与D步骤，都浸没在同种液体中，浸入的深度不同，但测力计示数相等，根据称重法可知，圆柱体受到水的浮力相等，说明猜想a是错误的。
（3）[4]要探究浮力的大小与液体密度的关系，需控制圆柱体排开液体的体积相同，而改变液体的密度。B步骤与E步骤中，虽然浸入的液体密度不同，但圆柱体排开液体的体积不同，所以不能得出浮力的大小与液体密度的关系。
（4）[5]浮力大小与物体排开液体的体积有关的例子很多，如：船载货越多，吃水越深，受到浮力越大；人从浅水区走向深水区，人感觉越来越轻等。
（5）[6]由步骤A、D可知，圆柱体受到水的浮力为
F浮′=ρ水gV排=G-F1′=2.4N-1.4N=1N
所以圆柱体的体积为
圆柱体的质量为
所以圆柱体的密度为
4．（2022·新疆·统考中考真题）如图所示为“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
实验过程如下：先将盛有盐水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的圆柱体将其缓缓的浸入盐水中（盐水足够深），同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m，记录数据如下表所示。已知圆柱体的高度为15cm，当h=8cm时，用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1.2N。
（1）实验过程中，电子秤示数逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐___________（填“增大”或“减小”）；
（2）当h=8cm时，圆柱体受到的浮力大小为___________（填“21.6”或“1.6”）N。分析表中数据可知：圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成___________比；
（3）圆柱体的密度与盐水的密度之比为___________。
【答案】 减小 1.6 正
【解析】（1）[1]实验过程中，电子秤示数逐渐增大时，则说明圆柱体下表面所处的深度h增大，圆柱体排开液体的体积增大，故浮力增大，圆柱体受到了重力和拉力和浮力，细绳对圆柱体的拉力为
浮力慢慢变大，故绳子对圆柱体的拉力减小。
（2）[2]当h=8cm时，电子秤显示的相应的质量2.16kg，对比h为0cm，弹簧秤显示的示数为2kg，故增加了的质量为
则电子秤增加的压力为
将水当成一个整体，这个整体受到了圆柱体对其的压力为1.6N，而水对圆柱体的力也是1.6N，而水对圆柱体的力是浮力，故浮力的大小为1.6N。
[3]分析表中数据可知，没有浸没前，电子秤增加的示数是圆柱体下表面所处的深度的两倍，底面积固定，则电子秤增加的示数与圆柱体的排开液体的体积成正比，而电子秤增加的压力即为浮力，故圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成正比。
（3）[4]当h=8cm时，圆柱体所受的浮力为1.6N，此时用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1.2N，则圆柱体的重力为
设圆柱体的底面积为S，则圆柱体的密度为
当h=8cm时，圆柱体所受的浮力为1.6N，则盐水的密度为
圆柱体的密度与盐水的密度之比为
5．（2022·山东枣庄·统考中考真题）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______；
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______；
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“F3，说明物块受到的浮力大小与_______有关。换用酒精再次实验的目的是_______（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
【答案】 零刻度线 4 偏小 1 相等 液体密度（液体种类） 寻找普遍规律
【解析】（1）[1]使用弹簧测力计前，要先看测力计的指针是否指0，不指示零刻线，要将指针调在零刻度线的位置。
（2）[2]由甲图可知，左侧弹簧测力计的示数为4N，实验中所用物块的重力弹簧测力计的示数，等于为4N。
（3）[3]溢水杯中未装满水，当物块浸入时，水先要充满溢水杯才会溢出，这样溢出的水的体积小于物块浸入液体的体积，实验会使测得的溢出水的重力偏小。
（4）[4]溢水杯装满水后，将物块浸没在水中， 如图乙所示，物块受到的浮力为
[5]它排开水所受的重力大小
物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。
（5）[6]将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，由于酒精的密度小于水的密度，会发现 ，即物块在酒精中受到的浮力变小，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
[7]换用酒精再次实验的目的是多次测量寻找浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力之间的普遍规律，避免只用一种液体实验得到结论的偶然性。
7．（2022·山东威海·统考中考真题）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；
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___________N；
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1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___________；
表1
（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 0.96 物体受到浮力大小等于物体排开液体的重力 没有控制物体排开液体的体积相同 大于 见解析
【解析】（1）[1]由图甲可知物体的重力为0.96N，由图丙可知，物体漂浮在水中，处于平衡状态，浮力等于重力，浮力的大小为0.96N。
[2]由乙、丙可知，物体浸在液体中的体积等于物体排开水的体积
物体排开水的重力
[3]分析以上实验可知，漂浮时物体受到的浮力等于物体排开水的重力，都等于0.96N；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）[4]小红的判断是正确的，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）[5]该物体在液体1中处于沉底状态，说明物体受到的浮力小于重力，即
由物体在液体1中沉底可知， ，故物体的密度大于液体1的密度，即
[6]物体的密度大于液体1的密度，物体在液体中沉底，若使该物体在液体1中上浮，可以增大液体1的密度，直到液体密度大于物体的密度时，即浮力大于物体的重力时，物体便可上浮。
8．（2022·山东青岛·统考中考真题）小明在厨房帮妈妈煮饺子，发现饺子刚入锅时沉在水底，一段时间后饺子鼓起来，煮熟后漂浮在水面上。小明猜想，物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关，于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球，并充入少量空气，制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出“饺子”的重力G＝______N；
（2）如图乙所示，将“饺子”浸入水中，“饺子”沉底，它受到的浮力F乙与其重力G的大小关系为F乙______G；
（3）用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，测力计的示数如图丙所示，它受到的浮力F丙=______N；
（4）向“饺子”中充入适量空气，体积变大，浸入水中，测力计的示数如图丁所示，此时它受到的浮力为F丁，则F丁与F丙的大小关系为F丁______F丙；
（5）向“饺子”中充入更多的空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，最终漂浮在水面上，如图戊所示。至此，小明验证了自己的猜想，即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越______。
【答案】 1.6 < 0.6 > 大
【解析】（1）[1]测力计的分度值为0.2N，示数为1.6N；根据力的平衡，测力计的示数等于“饺子”的重力大小，即G＝1.6N。
（2）[2]根据物质的浮沉条件可知，当物体在液体受到的浮力小于其重力时，物体沉底，因此F乙F丙。
（5）[5]如图戊所示，“饺子”漂浮在水上，根据物体的浮沉条件可得，此时“饺子”所受的浮力等于重力，即
F戊= G=1.6N
因此有
F戊> F丁> F丙
且从丙到戊，“饺子”的体积在增大，由此可得，物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越大。
9．（2022·江苏连云港·统考中考真题）“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品，也是一种很特别的温度计，可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示，玻璃管中装有对温度敏感的液体，当外界温度变化时，玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球，每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时，所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时，液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部（彩球体积变化可忽略）。图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识，回答下面问题：
（1）乙图“彩球温度计”中彩球___________上标注的温度是当时的环境温度（请填写彩球编号）；
（2）如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况，则___________“彩球温度计”所处环境温度较高（选填“甲”或“乙”）；
（3）如果彩球的质量为，彩球的质量为，则___________（选填“>”“=”或“＜”）；彩球标注的温度___________彩球标注的温度（选填“高于”或“低于”）；
（4）彩球是否为悬浮状态___________，理由是___________。
【答案】 甲 ＜ 高于 否 彩球浸没在液体中虽然静止，它除了受到重力和浮力外，还受到其他作用力。
【解析】（1）[1]当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时，所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。如图乙所示，所有上浮彩球中最下方一个为彩球, 故彩球上标注的温度是当时的环境温度。
（2）[2]甲乙两图作为对比发现，部分小球在甲液体中沉底，乙液体中却上浮，可以确定小球在乙液体中受到的浮力大于在甲液体中受到的浮力。由于浸没在液体中的小球，由于排开液体的体积不变，根据可知，液体密度，又因为温度越高，上浮的小球越多，则可确定液体密度随温度的升高而减小，故甲“彩球温度计”所处环境温度较高。
（3）[3]如图所示，彩球和彩球在同种液体中都处于浸没状态，根据可知，两小球受到的浮力相同，但彩球位于彩球上方，说明彩球的重力小于彩球的重力，再根据可知。
[4]若环境温度超过这个彩球标示的温度时，彩球就会下沉，则可确定是下方的彩球先下沉，故彩球标注的温度高于彩球标注的温度。
（4）[5][6]彩球不是悬浮状态，彩球c浸没在液体中虽然静止，它除了受到重力和浮力外，还受到其他作用力，比如上方小球对它的压力。
10．（2022·天津·统考中考真题）小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底，乐于探索的她想测量这串项链的密度。受到“曹冲称象”故事的启发，她利用如图所示的器材和足量的水（含取水工具，水的密度为ρ0）进行实验，实验步骤如下：
①在量筒中装入适量的水，记下体积V1；
②将项链浸没在量筒的水中，记下体积V2；
请你帮小芳完成实验。要求：
（1）写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量______；
（2）写出珍珠项链密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）______。
【答案】 见解析
【解析】（1）[1]③往大水槽中加入适量的水，使装有项链的小桶漂浮在水槽的水面上，并记下水面在小桶上的位置；
④取出项链，往小桶中加水使桶外水面到达所记位置，用量筒测出桶中水的体积。
（2）[2]由步骤③④可知，项链的质量等于取出项链后向小筒中加的水的质量
m=ρ0V3
由步骤①②可知，项链的体积
V=V2-V1
项链的密度
11．（2022·辽宁鞍山·统考中考真题）同学们发现：李子会沉在水底，而丑橘可以漂浮在水面上。于是他们利用实验室的器材测量了两种水果的密度。
（1）测量李子的密度：
①将天平放在水平台上，如图甲所示，将游码放到标尺左端的零刻度线处，向______调节平衡螺母，直至指针指在分度盘的中线处，使天平横梁平衡；
②接着配制浓度合适的盐水，使李子恰好______在盐水中，测出盐水的密度即为李子的密度；测量步骤如下：
步骤一：在小烧杯中加入适量配置好的盐水，用天平测量其质量，当天平平衡后，砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，小烧杯和盐水的总质量为______g；
步骤二：把小烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，测量其体积如图丙所示；
步骤三：测出小烧杯和剩余盐水的总质量为39.8g；
则李子的密度ρ李子=______kg/m3；
（2）测量丑橘的密度：
步骤一：如图丁-1所示，用台秤测量容器和水的总质量为m1；
步骤二：如图丁-2所示，丑橘漂浮在水面上，台秤的示数为m2；
步骤三：如图丁-3所示，按压丑橘使其刚好______在水中，台秤的示数为m3；
则丑橘的密度ρ丑橘=______。（用字母表示，已知水的密度为ρ水）
【答案】 右 悬浮 81.4 1.04×103 浸没
【解析】（1）①[1]由图甲可知，天平左边低，右边高，说明左边重，故应将平衡螺母向右调，直至指针指在分度盘的中线处，使天平横梁平衡。
②[2]由物体的浮沉条件可知，当物体悬浮时，物体的密度等于液体的密度。此时盐水的密度恰好等于李子的密度，应使李子悬浮在盐水中。
[3]由图乙可知，小烧杯和盐水的总质量为
m总=1.4g+50g+20g+10g=81.4g
[4]把小烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，由图丙可知，量筒的分度值为2mL，示数为40mL，即倒出盐水的体积为
V倒=40mL=40cm3
测出小烧杯和剩余盐水的总质量为39.8g，则倒出盐水的质量为
m倒=m总-m剩=81.4g-39.8g=41.6g
因盐水的密度恰好等于李子的密度，则李子的密度为
（2）[5][6]由图丁可知，丑橘的质量为
m=m2-m1
需要根据排开液体的体积来求丑橘的体积，因此如图丁-3所示，按压丑橘使其刚好浸没在水中，台秤的示数为m3，此时排开水的质量为
m排=m3-m1
丑橘的体积为
则丑橘的密度
12．（2022·辽宁锦州·统考中考真题）小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量。
（1）小明将托盘天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左侧零位，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）把石块放在天平的______盘中，用镊子向另一个盘中加减砝码，再移动游码。当天平平衡时，砝码质量以及游码在标尺上的位置如图乙所示，则石块的质量是______g；
（3）小明又测出石块的体积是，则石块的密度是______；
（4）实验后，小明发现所用的砝码生锈了，则所测石块密度比真实值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（5）小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度：
①如图丙所示，容器内装入适量的水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为h1；
②如图丁所示，用细线把石块与木块系住放入容器内静止时，测出容器内水深为h2；
③如图戊所示，将石块直接放入容器内水中，测出容器内水深为h3；
④石块密度的表达式ρ石=______。（用字母表示，水的密度为ρ水）
【答案】 左 左 46 偏小
【解析】（1）[1]小明将托盘天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左侧零位，发现指针偏向分度盘的右侧，说明天平右侧偏重，应将平衡螺母向左移动，使天平横梁在水平位置平衡。
（2）[2]用天平称量物体时，应把物品放在左盘，砝码放在右盘，因此把石块放在天平的左盘中，用镊子向另一个盘中加减砝码，再移动游码。
[3]石块的质量等于右盘砝码的质量加上标尺上游码指示的质量，则石块的质量是
（3）[4]小明又测出石块的体积是20cm3，则石块的密度是
（4）[5]实验所用的砝码生锈了，砝码的质量变大，所测物体的质量偏小，根据 可知，则所测石块密度比真实值偏小。
（5）[6]设容器的底面积为S，由丙、戊两图可知石块的体积为
设丙图中木块浸入水中的体积为 ，丁图木块和石块浸入水中的体积为
物体漂浮时浮力等于重力，由丙、丁两图可知，两种情况下浮力
两式相减得
石块密度
13．（2022·江苏连云港·统考中考真题）小明的奶奶过生日时，爸爸给奶奶买了一条金项链，小明想测量这条金项链的密度。
（1）小明将天平放在水平工作台面上，发现天平如图甲所示，小明应先___________，然后再调节平衡螺母使天平平衡；
（2）测量过程中，当天平右盘内所加砝码和游码的位置如图乙所示时，天平恰好平衡，则金项链的质量是___________；
（3）将金项链浸没在装有水的量筒中，量筒中水面的位置如图丙所示，金项链的体积是___________。小明计算出这条金项链的密度是___________；
（4）爸爸提出不用量筒，用图丁的弹簧测力计也能测出这条金项链的体积，他设想将金项链挂在弹簧测力计下读出弹簧测力计的示数，然后将金项链浸没在水中（但不沉底）读出弹簧测力计的示数，利用两次示数之差可以计算出金项链浸没在水中时受到的浮力，然后通过浮力计算出金项链的体积。你认为爸爸的测量方案是否可行___________，理由是___________。
【答案】 将游码归零 57.6 3 不可行 见解析
【解析】（1）[1]天平使用前，应先将游码归零，再调节平衡螺母使天平平衡。由图得，使用前，游码未归零，故应先将游码归零后，再调节平衡螺母使天平平衡。
（2）[2]由图得，标尺的分度值为0.2g，示数为2.6g，金项链的质量是
[3]由图丙得，量筒的分度值为1mL，金项链放入量筒中的水后，量筒的示数变为13mL，则金项链的体积是
[4]这条金项链的密度是
（4）[5][6]由于金项链的体积为，浸没在水中所受的浮力为
即金项链浸没入水中后，弹簧测力计得示数只减小，小于弹簧测力计的分度值，弹簧测力计测不出来，故爸爸的方案不可行。
14．（2022·广西·统考中考真题）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端______处时，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向______调节平衡螺母，使横梁平衡；
（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是______g；
（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是______；
（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏______；
（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为，如图丁所示；
③___________，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为；
④吊坠密度的表达式为______。（用、、表示）
【答案】 零刻度线 右 32.2 大 将吊坠直接放在左盘烧杯的水中
【解析】（1）[1][2]根据托盘天平的使用规则可知，首先把天平放在水平桌面上，然后将游码调到标尺左端零刻度线处，若发现指针偏向分度盘的左侧，说明左侧较重，所以把平衡螺母向右调节，才能使天平平衡。
（2）[3]根据托盘天平的读数规则可知，左盘上物体的质量等于右盘砝码的质量与标尺上游码所表示的示数之和，所以吊坠的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
（3）[4]由图可知，该量筒的分度值为2mL，根据液面所在的位置可知，此时量筒的示数为64mL，由题意可知，吊坠的体积等于量筒中水增加的体积，即吊坠的体积为
V=64mL-50mL=14mL=14cm3
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
（4）[5]使用的砝码有磨损，会导致测量的质量偏大，根据可知，测得的密度值偏大。
（5）[6][7]天平是一个等臂杠杆，将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为， 此时右侧增加的水的重力等于右侧吊坠所受到的浮力，即，可得
所以此时V排=V1，又因为吊坠在水中处于浸没状态，所以
V吊坠=V排=V1
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为，此时天平两侧的重力大小相等，所以右侧增加的水的重力等于吊坠的重力，即可得吊坠的重力为
所以吊坠的质量为
根据密度公式可得，该吊坠的密度为
15．（2022·四川泸州·中考真题）小明在家庭实验室里对一方形物块的密度进行探究。
（1）他先将物块拿在手中掂量了一下，感觉比较轻；再将物块放入水中，发现能漂浮在水面且不吸水，从而表明了该物块的密度___________（选填“大于”“小于”或“等于”）水的密度；
（2）他从家庭实验室找来烧杯、量筒、记号笔、足够的水（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）、细针，来测量该物块的密度。其操作步骤如下：
①向烧杯中注入适量的水，将物块放入水中，静止时如图甲所示，用记号笔在烧杯水面处作标记A；
②用细针将物块全部压入水中，用记号笔在此时烧杯水面处作标记B，如图乙所示；
③从水中取出物块，在量筒中倒入90mL的水；
④将量筒中的水缓慢倒入烧杯中至标记A处，此时量筒内剩余水的水面如图丙所示，则量筒内剩余水的体积为___________mL，由此可计算出该物块的质量为___________g；
⑤继续将量筒内的水倒入烧杯至标记B处，量筒内剩余水的体积为40mL，由此可计算出该物块的密度为___________kg/m3；
（3）小明反思其探究过程，在确认读数准确的情况下，从水中取出物块会带出少量水，导致测得物块体积___________，质量___________（均选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 小于 50 40 0.8×103 偏大 偏大
【解析】（1）[1]由题意可知，物块在水中处于漂浮状态，即F浮=G物，所以，因为漂浮，所以，即可得：。
（2）[2]根据丙图可知，量筒内剩余水的体积为50mL。
[3]由题意可知，标记A处是物块处于漂浮状态时水面的高度，现将物块拿出，往烧杯中加水至A处，则加入水的体积就是物块处于漂浮状态时排开水的体积，量筒中原有90mL的水，加入烧杯中后还剩50mL，所以加入水的体积为
即可得物块处于漂浮状态时排开水的体积为
根据漂浮状态可求出物块的重力为
再根据G=mg可得，物块的质量为
[4]由题意可知，标记B处是物块处于浸没状态时水面的高度，现将物块拿出，两次往烧杯中加水至B处，则共加入水的体积就是物块处于浸没状态时排开水的体积，也就是物块的体积，量筒中原有90mL的水，两次加入烧杯中后还剩40mL，所以加入水的体积为
即可得物块的体积为
根据密度公式可得物块的密度为
（3）[5]在确认读数准确的情况下，从水中取出物块会带出少量水，会导致从量筒中加入烧杯中的水的体积偏大，即会导致测得物块的体积偏大。
[6]物块的质量我们是通过漂浮状态时F浮=G物计算出来的，若从水中取出物块会带出少量水，会使物块处于漂浮状态时排开水的体积偏大，根据可得，会使浮力偏大，即会使物块的重力偏大，再根据G=mg可得，会导致物块的质量偏大。
16．（2022·辽宁营口·统考中考真题）酒精消毒液已成为居家必备用品。小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的密度。
（1）将天平放在___________上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，此时指针位置如图甲所示，应向___________调节平衡螺母直至天平平衡；
（2）测量步骤如下：
①在烧杯中倒入适量消毒液，用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78g；
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒，液面位置如图乙所示，量筒内消毒液的体积为___________cm3；
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示，则其质量为___________g；
④消毒液的密度为___________g/cm3。
（3）小强测量一个木块（ρ木