题型09 力学探究题（三类）（题型专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案

这是一份题型09 力学探究题（三类）（题型专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案，共24页。
内●容●导●航
第一部分 题型解码
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 探究液体压强与哪些因素有关
考向02 探究浮力大小与哪些因素有关
考向03 探究杠杆的平衡条件
第三部分 题型训练
题●型●解●码
考●向●破●译
考向01 探究液体压强与哪些因素有关
典例引领
【典例01】（2025·北京延庆·模拟预测）在“探究影响液体内部压强因素”实验中：
（1）实验使用的压强计如图甲所示。使用前用手指按压橡皮膜，发现压强计气密性很好。实验中，可通过U形管两侧液面的高度差大小来反映______；
（2）保持探头插入液体中深度不变，小京用图乙中的装置换不同的液体继续进行实验，数据如下表所示：
（3）综合（1）（2），得出的实验结论是______。
【答案】 液体内部压强 深度相同时，液体内部压强随液体密度增大而增大
【详解】[1]压强计是通过形管中液面的高度差来反映被测压强大小的，利用转换法。
[2]控制了液体深度不变，改变液体的种类，发现U形管两边液面的高度差改变，说明受到液体的压强改变，由此可得深度相同时，液体内部压强随液体密度增大而增大。
方法透视
变式演练
【变式01】（2025·北京海淀·一模）如图1所示，甲、乙两个相同的直柱形容器静置在水平桌面上，其内装有质量相同且温度均为的水，A为甲中到容器底部距离不变的一点，乙中的物体用细绳固定在容器底部，细绳处于绷直状态。图2描绘了水的密度随水的温度变化的关系。不考虑温度对物体和容器的影响以及水的蒸发。下列说法正确的是（ ）
A．水温从缓慢升至的过程中，甲中水在点产生的压强增大
B．水温从缓慢升至的过程中，乙中细绳的拉力先增大、再减小
C．水温从缓慢升至的过程中，乙中水对容器底部的压力不变
D．当水温为时，乙和甲中的水对容器底部的压强之差达到最小
【答案】B
【详解】A．由图2可知，水温从t1缓慢升至4℃过程中，水的密度ρ水增大。甲中水对容器底部的压强，甲容器中水的质量不变，容器底面积S不变，所以p底甲不变，设h1为水面到A点的距离，h2为A点到容器底部的距离，则
ρ水增大，h2不变，ρ水gh2增大，又因为p底不变，所以ρ水gh1减小，即甲中水在A点产生的压强减小，故A错误；
B．对乙中物体进行受力分析，有G+F拉=F浮
物体浮力F浮=ρ液gV排，物体体积V排不变，水温从t1缓慢升至t2过程中，由图2知水的密度先增大后减小。根据F浮=ρ液gV排知浮力先增大后减小，G不变，由F拉=F浮-G可知，细绳的拉力先增大后减小，故B正确；
C．乙容器中，水对容器底压力
水温从4℃缓慢升至t2过程中，水的质量不变，密度减小，物体的体积不变，所以水对容器底部压力减小，故C错误；
D．乙和甲中的水对容器底部的压强之差Δp=p乙底-p甲底，p甲底不变，
在4℃时，水的质量不变，密度最大，物体的体积不变，所以Δp最大，即当水温为4℃时，乙和甲中的水对容器底部的压强之差达到最大，故D错误。
故选B。
【变式02】（2025·北京·三模）小一在物理课上探究液体内部的压强与哪些因素有关。
(1)他先利用一个微小压强计等器材，进行了甲、乙所示的实验。在实验中使用微小压强计是由于金属盒上的橡胶薄膜受到的压力越大，U形管两侧的液面高度差___________。甲、乙两次实验现象说明液体内部的压强与___________有关；
(2)小一又利用如图丙所示的装置进行实验，用隔板将容器分成左、右两部分，隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时，橡皮膜会向左侧凸起，产生这种现象的原因是___________。
【答案】(1) 越大 液体密度(2)见解析
【详解】（1）[1]当金属盒上的橡皮膜受到压强作用时，橡皮膜会发生形变，压迫橡皮管内的气体，使管内气体压强发生变化，这一变化会导致U形管两侧的液面出现高度差。所以，实验中使用微小压强计是由于金属盒上的橡胶薄膜受到的压力越大，U形管两侧的液面高度差越大。
[2]甲、乙两次实验中，探头的位置都一致，但甲是在水中，乙在盐水中，同时甲乙右侧的U形管两侧的液面高度差也不一致，说明金属盒受到的液体压强不同，所以甲、乙两次实验现象说明液体内部的压强与液体密度有关。
（2）根据，因为水的密度相等，右侧水深度大，所以右侧水对橡皮膜的压强大，根据，因为受力面积相等，所以右侧水对橡皮膜的压力大，使得橡皮膜向左侧凸起。
题●型●训●练
1．小力用一个微小压强计探究液体内部的压强与液体的密度是否有关。
(1)实验中液体内部的压强通过微小压强计的__________反映；
(2)他进行如图甲、乙所示的实验，这样实验无法达成目的。实验中存在的错误是__________。
【答案】(1)U形管两侧液面高度差
(2)没有控制深度一定
【详解】（1）微小压强计利用转换法，将不可直接观察的液体压强，转换为U形管两侧液面的高度差来反映，压强越大，两侧液面高度差越大。
（2）根据控制变量法可知，探究液体内部压强和液体密度的关系时，必须保持探头在液体中的深度相同，只改变液体的密度；由图可知，甲、乙实验中探头深度和液体密度都不同，没有控制深度一定，变量不唯一，因此无法探究压强和密度的关系。
2．如下列图片所示，在“探究液体内部压强影响因素”的实验中，小光选用微小压强计和透明容器，容器中分别盛有深度相同的水和浓盐水。
(1)实验中液体压强的大小是通过比较______来判断的。下面列举的实验的研究方法与此研究方法相同的是_____（选填“A”或“B”）。
A．用纸屑跳起的高度来反映鼓面振动幅度的大小
B．在探究平面镜成像特点时，用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像
(2)小光比较图丙、丁两次实验得出结论：液体压强和液体密度有关。同组的小华认为这样比较得出的结论是不正确的，她的理由是___________。
【答案】(1) U形管两侧液面高度差 A
(2)没有控制压强计的探头在液体的深度相同
【详解】（1）[1][2]压强计是通过U形管中两侧液面的高度差来反映被测压强大小的，液面高度差越大，液体的压强越大，这种研究物理问题的方法通常称为转换法。用纸屑跳起的高度来反映鼓面振动幅度的大小，采用的是转换法，故A符合题意。在探究平面镜成像特点时，用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像，采用的是等效替代法，故B不符合题意。故选A。
（2）图丙、丁两次实验没有控制压强计的探头在液体的深度相同，故不能得液体压强和液体密度有关的结论。
3．如图甲所示，小京实验小组把实心圆柱体A逐渐浸入水中，根据数据作出的测力计示数F与物体下表面浸入水中的深度h的关系图像，如图乙所示。取。下列说法中正确的是（ ）
A．A受到的重力为4N
B．A受到的浮力为2N
C．A刚好完全浸没时，下表面受到水的压强为
D．A的密度为
【答案】AD
【详解】A．由图乙图像知，当物体还没有浸入水中时，弹簧测力计的示数是4N，所以物体的重力是，故A正确；
B．物体的重力是，物体完全浸没在水中时，弹簧测力计示数是，物体受到的浮力
由于A受到的浮力为过程性变量，浮力随浸入深度增加而增大，直到完全浸没才稳定为2N，故B错误；
C．由图乙图像知，物体刚好完全浸没时，物体下表面所处的深度是
则物体刚浸没时，下表面受到水的压强为，故C错误；
D．物体A的体积为
物体的密度为，故D正确。
故选AD。
4．水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺、胶头滴管、水和装有20cm深水的A、B两个相同的烧杯。小京学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后，又提出了新的问题，为此他利用提供的实验器材进行了如下实验探究。
①将微小压强计的探头放入A烧杯的水中，探头到烧杯底的距离L为6cm，如图甲所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差；
②将微小压强计的探头放入B烧杯的水中，探头到烧杯底的距离L为12cm，如图乙所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差；
小京得出结论“水中任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关”。
(1)小京实验过程中存在的问题：______；
(2)请你针对小京实验过程中存在的问题，写出得出正确结论的操作方法：______。
【答案】(1)没有控制探头所处的深度不变
(2)步骤②中，向烧杯B中倒入适量的水，使探头到液面的距离与步骤①中相同
【详解】（1）小京实验过程中在改变探头到烧杯底的距离L的同时探头所处的深度也发生改变，没有控制变量，所以得出的结论错误。
（2）根据控制变量法，改变探头到烧杯底的距离L的同时探头所处的深度应保持不变，所以操作方法是：步骤②中，向烧杯B中倒入适量的水，使探头到液面的距离与步骤①中相同。
5．如图1，是某兴趣小组测量物体密度的实验装置。将力传感器（可显示推、拉、压力的大小）固定在铁架台上，底面积为的实心均匀圆柱体A通过轻质硬杆与力传感器相连，力传感器显示杆对圆柱体A作用力的大小。底面积为的柱形容器B盛有适量的水，放在水平升降台上。升降台上升使圆柱体A逐渐浸入水中，力传感器的示数F与升降台上升的高度h的关系如图2所示。圆柱体A始终保持竖直且不吸水，整个过程无水溢出且圆柱体A未触底，杆没入水中的体积忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．圆柱体A逐渐浸入水中，其底部受到水的压强逐渐变小
B．当时表示圆柱体浸入水中的深度为8cm
C．圆柱体A的密度为
D．圆柱体A浸没时，容器底部受到水的压强增加了800Pa
【答案】C
【详解】A．根据可知，水的密度不变，圆柱体A逐渐浸入水中，其底部进入水中的深度逐渐变大，受到水的压强逐渐变大，故A错误；
B．h表示升降台上升的高度，当时，设水面相对于容器底上升的高度为，因为圆柱体A浸入水中的体积等于它排开水的体积，则有
代入数值有
解得
则圆柱体浸入水中的深度为，故B错误；
C．当时，圆柱体A排开水的体积为
由图像可知，此时轻质硬杆对圆柱体A的拉力减小为0，圆柱体A只受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，且两个力大小相等，则圆柱体A的重力为
圆柱体A的质量为
当圆柱体A浸没时，轻质硬杆对圆柱体A向上的拉力变为向下的压力，且大小为2N，此时圆柱体A受到的浮力为
此时圆柱体A的体积等于其排开水的体积，即
圆柱体A的密度为，故C正确；
D．圆柱体A浸没时，水面相对于容器底上升的高度为
容器底部受到水的压强增加了，故D错误。
故选C。
6．如图，设水对瓶底或瓶盖的压强为p、压力为F，瓶子对桌面的压强为p′。将瓶子从正放（如图甲）变为倒放（如图乙），则关于p、F及p′的变化情况下列说法正确的是（ ）
A．p变大，F变大，p′变大B．p变大，F不变，p′变大
C．p变大，F变小，p′变大D．p变小，F不变，p′变大
【答案】C
【详解】由于瓶内水不满，而瓶子上细下粗，所以倒过来时水的深度变大，由p=ρgh可知，液体对瓶盖的压强变大，即p变大；甲中水对容器底部的压力和液体的重力相等，乙中上粗下细，水对容器底部的压力小于水的重力，所以F变小；瓶对桌面的压力等于瓶和里面水的总重力，无论瓶口朝上还是朝下，它们的重力不变，所以对桌面的压力也不变，而倒过来后受力面积变小，所以，由可知，瓶子对桌面的压强变大，即p′变大；故C正确，ABD错误。
故选C。
7．小明利用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)实验中液体内部压强的大小通过___________ 反映出来；
(2)通过观察图乙、丙两次实验可知，液体内部的压强与 ___________ 有关；
(3)小明保持图丙中探头的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示，比较丙、丁两次实验，小明得出了：液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠？___________ ，原因：___________。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2)深度
(3) 不可靠 没有控制探头的深度相同
【详解】（1）在该实验中，液体内部压强的大小是通过U形管两侧液面的高度差反映出来的。当探头放入液体中时，液体对探头产生压强，使U形管两侧液面出现高度差，液体压强越大，U形管两侧液面的高度差就越大，这是转换法的应用。
（2）观察图乙、丙两次实验，液体都是水，即液体的密度相同，而探头的深度不同，U形管两侧液面的高度差不同，说明液体内部的压强不同。所以通过观察图乙、丙两次实验可知，液体内部的压强与深度有关。
（3）[1][2]小明在将浓盐水倒入烧杯后，没有控制探头在液体中的深度不变，同时改变了液体的密度和深度两个变量，不符合控制变量法的要求，因此无法得出 “液体的密度越大，其内部的压强越大” 的可靠结论。
8．如图所示，将一个物体挂在弹簧测力计的挂钩上，测出物体的重力为24N；把物体浸没在盛有水的柱形平底薄壁容器内的水中（水未溢出），静止时测力计的示数为16N。已知容器的底面积为200cm2，g取10N/kg。求：
(1)物体浸没在水中时所受的浮力；
(2)物体的密度；
(3)物体浸没在水中时，水对容器底部增加的压强。
【答案】(1)8N
(2)
(3)400Pa
【详解】（1）根据称重法，物体浸没在水中时所受的浮力等于其在空气中的重力减去在水中的视重（弹簧测力计的示数）。已知物体的重力
物体浸没在水中时弹簧测力计的示数
则物体所受的浮力为
（2）首先，根据物体的重力计算其质量。由可得，物体的质量
因为物体是浸没的，所以物体的体积等于排开水的体积
最后，根据密度公式计算物体的密度为
（3）当物体浸没在水中时，水面会上升，导致水对容器底部的压强增加。水对容器底部增加的压力等于物体排开水的重力，即等于物体所受的浮力。
已知容器的底面积
水对容器底部增加的压力
水对容器底部增加的压强
9．如图甲所示，水平面上有个装满水的圆柱形溢水杯，溢水口距容器底12cm，其底面积为8×10-3m2。将悬挂在弹簧测力计上的物体A缓慢浸没在溢水杯的水中，静止时如图乙所示，弹簧测力计的示数为3N，溢出的水的体积为2×10⁻⁴m3，取10N/kg。求：
(1)图甲中水对溢水杯底部的压强；
(2)图乙中水对溢水杯底部的压力；
(3)画出图乙中物体A受力的示意图，求出物体A受到的重力；
(4)物体A的密度。
【答案】(1)1200Pa(2)9.6N(3)5N(4)
【详解】（1）图甲中溢水杯装满水，水深等于溢水口距容器底的高度，可得水的深度
水对溢水杯底部的压强为
（2）图乙中，物体A浸没在水中，水面高度仍与溢水口相平，所以水的深度不变，水对溢水杯底部的压强不变，已知溢水杯的底面积，水对溢水杯底部的压力为
（3）图乙中静止的物体A受到三个力的作用：竖直向下的重力G，竖直向上的弹簧测力计的拉力F拉和竖直向上的浮力F浮，作用点均在物体的重心，作图如下图所示：
物体A浸没时排开水的体积等于溢出水的体积
物体A受到的浮力为
可得物体A的重力为
（4）物体A的质量为
因为物体A浸没在水中，所以物体A的体积等于它排开水的体积
物体A的密度为
10．如图为探究“影响液体内部压强因素”的实验装置。
(1)本实验根据________________来判断液体压强的大小；
(2)比较图甲和图_____，可以初步得出结论：液体内部压强与深度有关；
(3)保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图乙、丙所示，根据实验现象可以初步得出结论：同种液体、同一深度，_______________；
(4)小明自制了一个简易压强计，如图戊所示，把简易压强计浸入水中，橡皮膜将_______（选填“上凹”或“下凸”），增加简易压强计在水中的深度，细玻璃管中液柱会_______（选填“上升”或“下降”）。
【答案】(1)U形管内两边液面高度差(2)乙(3)向各个方向的压强相等(4) 上凹 上升
【详解】（1）探究液体内部压强的特点的工具是U形管压强计，实验时把金属盒放入水中，通过观察U形管两侧液面的高度差就可以反映橡皮膜受到液体压强的大小。
（2）由公式可知，液体的压强与液体的深度和密度都有关系，要想得出液体的压强与深度的关系，需要控制液体的密度相同，改变液体的深度，图乙中的液体密度与图甲相同，液体的深度与图甲不同，故应选择图甲和图乙两次实验数据比较。
（3）在乙、丙两次实验中，液体的密度相同，深度相同，但是金属盒的方向不同，根据实验现象可以初步得出结论：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
（4）[1]液体内部向各个方向都有压强，深度越深液体压强越大；将简易的压强计浸入水中，由于橡皮膜朝下，所以橡皮膜受到向上的压强，橡皮膜将向上凹。
[2]增加简易压强计在水中的深度，橡皮膜受到的压强越大，橡皮膜向上凹得越多，里面空气的体积越小，里面空气的压强越大，支撑的液柱越高，故细玻璃管中的液柱会上升。
11．如图所示，将一盛有水的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上，容器的底面积为0.02m2，容器重为1N 。用细线将一个小球固定在容器底部， 当小球完全浸没在水中静止时，细线对小球的拉力为F。已知小球的重力8N，小球的 体积为10-3m3 ，此时容器内水深h=0.15m。水的密度ρ水= 1×103kg/m3， g取10N/kg 。求：
(1)小球完全浸没在水中静止时，所受浮力的大小；
(2)细线对小球的拉力F的大小；
(3)水对容器底的压强p；
(4)剪断细线后，待小球静止后，容器对水平桌面的压力F压。
【答案】(1)10N(2)2N(3)1500Pa(4)29N
【详解】（1）小球完全浸没在水中，排开水的体积等于小球的体积V排 = V球 = 10-3m3
根据阿基米德原理，小球受到的浮力为
（2）小球在水中静止时，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细线竖直向下的拉力，处于平衡状态。
根据力的平衡条件可得F浮=G球 + F
所以，细线对小球的拉力为
（3）根据液体压强公式，水对容器底的压强为
（4）容器对水平桌面的压力等于容器、水和小球的总重力。容器内水和球的总体积
水的体积
水的重力
总重力
容器对水平桌面的压力等于其总重力，所以
12．水平桌面上有两个规格完全相同的容器，两容器中分别盛有密度不同的液体甲和液体乙，某同学将同一个橙子先后分别放入这两个容器中，橙子在液体中静止后的情景如图甲、乙所示， 两次实验中液面到容器底的深度相等，下列判断正确的是（ ）
A．橙子在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
B．甲液体的密度比乙液体的密度小
C．图甲中液体对容器底部的压强比图乙中液体对容器底部的压强小
D．图甲中容器对桌面的压强比图乙中容器对桌面的压强大
【答案】BC
【详解】A．同一个橙子在甲、乙液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件，浮力都等于橙子的重力，所以浮力相等，故A错误；
B．由图可知，橙子在甲液体中排开液体的体积更大，根据阿基米德原理，浮力相等时，排开体积越大，液体密度越小，所以甲液体密度比乙液体小，故B正确；
C．两液面深度相等，甲液体密度小，根据液体压强公式，甲中液体对容器底部的压强更小，故C正确；
D．容器对桌面的压力等于容器、液体和橙子的总重力。两个容器规格完全相同，所以容器重力相等，橙子重力不变。从图中可看出，乙容器中液体的体积更大（因为橙子排开甲液体的体积大，导致甲液体剩余体积小），且甲液体密度更小。根据，乙液体的重力更大。因此，容器对桌面的总压力 。容器底面积相同，根据压强公式，甲容器对桌面的压强更小，故D错误；
故选BC。
13．水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的烧杯，小亮想利用提供的器材探究“液体内部的任意一点的压强跟该点到容器底的距离是否有关”，进行了如图甲、乙所示的实验。
(1)实验中液体内部的压强是通过微小压强计U形管______反映。
(2)根据甲、乙两图所示的实验现象：______，可以说明液体内部的任意一点的压强跟该点到容器底的距离无关。
【答案】(1)U形管两侧液面高度差
(2)深度相同，到容器底的距离不同，U形管内液柱的高度差相同
【详解】（1）微小压强计的工作原理是：当探头受到液体压强时，U形管两侧的液面会出现高度差，液面高度差越大，说明探头受到的液体压强越大。因此，实验中液体内部的压强是通过微小压强计U形管两侧的液面高度差来反映的。
（2）在甲、乙两图中，液体都是水，即液体密度相同，探头所处深度都是5cm 。虽然探头到容器底的距离不同，甲图中是7cm ，乙图中是4cm ，但观察到微小压强计U形管两侧液面的高度差相同，这表明液体内部同一深度处的压强是相等的，即液体内部的任意一点的压强跟该点到容器底的距离无关。
14．将一电子秤放在水平桌面上，按实验操作规范将溢水杯中装满水放在电子秤上，用细线系住金属块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，金属块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．金属块浸没在水中静止时与它未浸入水中时相比水对溢水杯底的压强变大
B．金属块浸没在水中静止时与它未浸入水中时相比电子秤的示数不变
C．剪断细线金属块沉底后静止，与剪断前相比，电子秤的示数不变
D．剪断细线金属块沉底后静止，与剪断前相比，由电子秤示数变化可以求出金属块密度
【答案】B
【详解】A．原来溢水杯中的水是满着的，金属块浸没在水中静止时与它未浸入水中时相比，水的深度不变，水对溢水杯底的压强不变，故A错误；
B．由于溢水杯中装满水，金属块浸入水中静止时，由阿基米德原理可知金属块受到的浮力等于排开水的重力（溢出水的重力），而金属块对水的压力大小与浮力相等（即该压力等于溢出水的重力）
，，所以溢水杯对电子秤的压力不变，则电子秤示数不变，故B正确；
C．剪断细线金属块沉底后静止，金属块不受拉力作用，金属块对溢水杯底的压力等于拉力，与剪断前相比，电子秤的示数变大，但无法得出金属块的质量，无法求出金属块的密度，故CD错误。
故选B。
15．如图所示，盛水的杯子静止在水平桌面上。杯子重2N，高8cm，底面积为；杯内水重1.8N，水深5cm，水的密度为。下列选项中正确的是（ ）
A．水对杯底的压强为500PaB．水对杯底的压力为1.8N
C．水杯对桌面的压力为3.8ND．水杯对桌面的压强为1000Pa
【答案】AC
【详解】A．水对杯底的压强为，故A正确；
B．水对杯底的压力为，故B错误；
C．水杯对桌面的压力为，故C正确；
D．水杯对桌面的压强为，故D错误。
故选AC。
16．如图所示是“探究液体压强与哪些因素有关”的实验过程。
(1)小刚组装好仪器后发现形管两侧的液面有高度差，他应进行的操作是（ ）
A．拆除软管重新组装
B．向U形管中加入适量酒精
C．向U形管中加入适量红色墨水
(2)通过U形管两侧的液面高度差来观察液体内部压强的大小，这是用了___________（填物理学中研究问题的方法）。
(3)对比图甲、乙两次实验可得：同种液体内部压强随深度的增加而___________。
(4)小刚在图甲的基础上保持探头位置不变，向烧杯中加入适量浓盐水，他发现形管两侧的液面高度差变大了（如图丙所示），他___________（选填“能”或“不能”）得出“同一深度，液体密度越大，其内部压强越大”这一结论。
【答案】(1)A(2)转换法(3)增大(4)不能
【详解】（1）小刚组装好仪器后发现U形管两侧的液面有高度差，说明软管内气体压强和外界气压不相等，需要重新安装软管，使U形管左右两侧液面相平；往左侧管中加入适量红墨水和酒精，不能使软管内气体压强和外界气压相等，不能消除U形管的高度差，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（2）根据转换法可知，压强计测量液体压强时，就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的，液面高度差越大，说明液体压强越大。
（3）对比甲、乙两次实验可知，探头所处深度越深，U形管两端液面高度差越大，说明液体产生的压强变大，实验得到同种液体的压强随液体深度增加而增大。
（4）在图甲的基础上保持探头位置不变，向烧杯中加入适量浓盐水，此时液体深度也会增加，没有控制液体深度不变，所以不能得出 “同一深度，液体密度越大，其内部压强越大” 这一结论。
17．小明将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上，如图甲所示，再将电子秤示数清零（按电子秤的清零键后，示数显示为零）。水杯中倒入适量的水后，如图乙所示，电子秤示数为。用细线系好小金属块，使其浸没在水中（不触碰水杯），如图丙所示，电子秤示数为。使小金属块沉入水底并松开手，如图丁所示，电子秤示数为。已知水杯的底面积为，水的密度为。下列判断正确的是（ ）
A．乙图中，水对杯底的压强大于
B．小金属块的密度为
C．丙图与乙图相比，水杯对电子秤的压力增加量等于
D．丁图中，小金属块受到的浮力为
【答案】BC
【详解】A．如图甲，将电子秤示数清零，水杯中倒入适量的水后，如图乙所示，电子秤示数为m1，则水的质量为m1，水的重力G水=m1g，由于水杯口大底小，水对水杯底的压力小于水的重力，即F压＜m1g，由可知，水对水杯底的压强 ，故A错误；
D．由乙、丙图可知，金属块排开水重力为m2g-m1g，根据阿基米德原理可知，金属块受到的浮力F浮=m2g-m1g=(m2-m1)g
金属块在丁图中受到的浮力与在丙图中受到的浮力相等，即丁图中，小金属块受到的浮力为(m2-m1)g，故D错误 ；
B．由乙、丁图可知，金属块的质量m=m3-m1，金属块的重力G=mg=m3g-m1g
由F浮=ρ水V排g可得金属块的体积
金属块的密度
故B正确；
C．甲图中电子秤清零，乙图中水杯对电子秤的压力F1=G1=m1g
丙图中水杯对电子秤的压力F2=G2=m2g
丙图与乙图相比，水杯对电子秤增加的压力等于m2g-m1g=(m2-m1)g
故C正确。
故选BC。
18．如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是（ ）
A．容器对桌面的压力：B．容器对桌面的压强：
C．液体对容器底部的压强：D．液体对容器底部的压力：
【答案】C
【详解】A．甲、乙两平底容器质量相等，容器中液体质量相等，则两容器总质量相等，由得，两容器总重力相等，容器对桌面的压力，容器对桌面的压力，故A错误；
B．甲、乙两平底容器底面积相等，则受力面积相同，由得，容器对桌面的压强，故B错误；
C．容器中液体质量相等，由图得，甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积，由得，甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度，即
液体的深度相同，由得，液体对容器底部的压强，故C正确；
D．由得，甲容器中液体对容器底部的压力
乙容器中液体对容器底部的压力
由于，则液体对容器底部的压力，故D错误。
故选C。
19．用如图所示方案“探究液体内部压强的影响因素”。
(1)图甲乙丙三次实验探头朝向不同，说明水中同一深度处各方向压强_____；
(2)通过观察丙丁两次实验中U形管两侧液面高度差，可得液体内部压强与__有关。
【答案】(1)相等
(2)液体密度
【详解】（1）比较甲乙丙实验发现，同一液体，探头的方向不同，液面的高度差相同，这说明相同液体同一深度处，各个方向的压强相等。
（2）比较丙、丁实验可知，深度相同时，在盐水中U形管两侧液面高度差更大，则在盐水中压强大于水中的压强，这说明液体压强与液体密度有关。
20．小延利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关，进行了如图所示的实验。
(1)根据甲、乙两图中实验现象，可知探头在A烧杯和B烧杯中所受压强大小关系为pA______pB （选填“>”“=”或“ρ水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时，用弹簧测力计测出圆柱体A所受的重力G，并记入实验表格；
②将圆柱体A的一格浸在水中，圆柱体不接触容器，静止时用弹簧测力计测出此时的拉力F，将圆柱体排开水的体积V排和F，记入实验表格；
③___________，静止时用弹簧测力计测出此时的拉力F，将圆柱体排开水的体积V排和F，记入实验表格；
④用公式___________计算金属块所受浮力F1、F2并记录。
(2)由F1___________F2（选填“=”或“≠”），可以得出结论：浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积___________；
(3)画出实验数据记录表。
【答案】(1) 将圆柱体A的两格浸在水中 F浮=G-F(2) ≠ 有关(3)
【详解】（1）[1]要探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积的关系”，需要控制液体密度相同，改变排开液体的体积，则结合步骤②可知，需要将圆柱体A下部的两个格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F。
[2]圆柱体浸入水中时，受到重力、浮力和弹簧测力计的拉力，三力平衡，所以，根据计算出圆柱体每次受到的浮力F浮，并记入表格。
（2）两次实验中，液体密度相同，圆柱体排开液体的体积不同，若圆柱体两次所受的浮力大小不相等即，可得出结论：浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关。
（3）根据实验步骤可知，需要记录圆柱体A的重力、弹簧测力示数、圆柱体排开水的体积，并算出圆柱体所受到的浮力，设计表格如下：
方法透视
变式演练
【变式01】（2025·北京·三模）小一利用量程为0-5N、分度值为0.1N弹簧测力计、3个实心合金块（合金块A、B、C的体积大小关系为）、细线、笔等材料将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计。他的部分改装过程如下：
①将合金块B浸没在水中，静止时弹簧测力计示数，在F1的刻度线处标上“1”g/cm3。
②再将擦干后的合金块B浸没在密度为的酒精中，静止时弹簧测力计示数，在F2的刻度线处标上。
(1)求合金块B的体积。
(2)求改装后的弹簧测力计上1.2N刻度线对应的液体密度值。
(3)请你利用题目所给材料写出一种提高该液体密度计测量精确度的方法，并请说明理由。
【答案】(1)2×10-4m3(2)1.2g/cm3(3)见详解
【详解】（1）由于物体的重力不变，所以在水中时有
同理在酒精中时有
所以两边相等，整理可解得V排=2×10-4m3
（2）将计算出的V排代入小问一的式中便可得出物块重3.6N，所以当改装后的弹簧测力计上1.2N时，物块所受到的浮力为2.4N，根据阿基米德原理
所以
所以改装后的弹簧测力计上1.2N刻度线对应的液体密度值为1.2g/cm3
（3）根据小一的改装步骤将题目中的合金块B换成合金块C进行同样的改装过程①②，根据阿基米德原理和得，弹簧测力计示数量F1=G-F浮=G-ρ水gV，F2=G-F浮=G-ρ液gV
则弹簧力计两刻度线间间隔
换成合金C后的V变大，在液体密度一定时，弹簧测力计的示数变化更大，提高了测量的精确程度。
【变式02】（2025·北京·三模）小丽在帮妈妈利用厨房电子秤配特定浓度糖水做面包时，发现在使用瓷勺搅拌糖水过程中，电子秤的示数在不停地变化，这引起了她浓厚的兴趣．她首先了解到电子秤是利用压力传感器工作的，它将“压力”转换为“质量”显示．于是她便作了如下猜想：
猜想一：增加的质量就是金属块的质量大小；
猜想二：增加的质量是金属块排开水的质量；
为排除不规则形状带来的干扰，小丽找到一个长方体金属块来探寻“示数变化”的原因．如图甲，将装有适量水的烧杯放在水平电子秤上，读数为120g，再将细线系住的金属块缓慢浸入水中（不接触容器），电子秤读数随之逐渐增大然后稳定在130g，随后松手金属块沉入水底（细线质量、体积均不计）；
(1)对比几次测量数据，小丽很快否定了猜想一并算出金属块质量为______g；
(2)为验证猜想二，她将烧杯一侧垫高（如图⑥所示），放在电子秤上，装水至杯口，并在杯口处放置接水用小烧杯，若猜想正确，此时金属块缓慢入水到浸没（不触底）的过程中，电子秤示数将______，并可以测量小烧杯中水的质量加以验证；
(3)观察图①～③并结合所学“浮力大小与______有关、阿基米德原理及______这一力学知识，进一步推论得出电子秤增大的压力来自浮力；
(4)推理应用：两个相同烧杯装等量的水，分别把体积相同的乒乓球和实心铁球浸没在水中（乒乓球用细线系在容器底部，铁球用细线吊着），放在电子秤时示数分别为、，如图⑦和⑧．则______（填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】(1)27(2)不变(3) 排开的液体的体积 相互作用力(4)＜
【详解】（1）由①和⑤可知金属块质量为
（2）观察图①到④可得浮力大小与排开液体体积有关，根据阿基米德原理及力的作用是相互的，得出电子秤增大的压力来自于浮力，电子秤的示数等于剩余水、烧杯和金属块和排开水的质量之和，故电子秤的示数不变。
（3）观察图①～③并结合所学，浮力大小与排开液体体积有关、阿基米德原理及力的作用是相互的，得出电子秤增大的压力来自浮力。
（4）图⑦中由于乒乓球和容器底部连在一起，m1等于烧杯、水和乒乓球的质量之和，图⑧中m2为烧杯、水和铁球排开水的质量之和，乒乓球和实心铁球体积相同，且浸没在水中，根据阿基米德原理可知，二者所受浮力相等，但乒乓球的浮力大于重力，所以铁球排开水的质量大于乒乓球的质量，故m1＜m2。
题●型●训●练
1．实验桌上有已调好零的弹簧测力计、细线、铝块、烧杯、水、酒精。请你选用上述器材设计实验证明：物体所受浮力的大小与液体的密度有关。请你写出补充实验步骤，并画出实验数据记录表_______。
（1）将铝块用细线系好，挂在弹簧测力计下，测出铝块重力G，将数据G记入表格中。
（2）将铝块浸没在盛水的烧杯中，铝块不要接触烧杯壁或底部，待弹簧测力计示数稳定后，读出此时弹簧测力计示数F记入表格中。
（3）将铝块从水中取出擦干，______，同样铝块不要接触烧杯壁或底部，待弹簧测力计示数稳定后，读出此时弹簧测力计示数F记入表格中。
（4）根据______，求出两次实验铝块受到的浮力，将数据记入表格中。
（5）观察实验数据得出结论。
【答案】
将铝块浸没在盛有酒精的烧杯中
【详解】[1]要探究浮力与液体密度关系，实验思路为：在排开液体体积不变的情况下，通过测量物体重力与物体浸没在不同液体后所受拉力，间接地测量浮力（浮力等于物体重力与物体浸没后所受拉力的差），进而通过数据总结浮力与液体密度关系。通过实验思路可知，需要记录的数据有：物体重力、物体浸没后所受拉力（测力计示数）、物体所受浮力，还需要记录液体种类，表格设计如下：
[2]将铝块浸没在水中，读出此时测力计示数（铝块所受拉力），要保证排开液体体积相同，需将铝块也浸没在酒精中。
[3]铝块浸没时，处于平衡状态，受到向上的力有：浮力、拉力；向下的力有：重力，则浮力与拉力之和等于重力，浮力等于重力与拉力（测力计示数）之差，即
2．如图所示，小阳利用满足实验要求的弹簧测力计、实心圆柱体（标有均匀刻度线，相邻刻度线之间的体积为20cm3）以及盛有适量液体的容器，探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的定量关系，实验测得的数据如下表所示。
(1)圆柱体浸没时受到的浮力为______N；
(2)该实验中的控制变量为______；
(3)分析实验数据可以得到的结论是______。
【答案】(1)1.0
(2)液体密度
(3)同种液体中，物体所受浮力与浸在液体中的体积成正比
【详解】（1）当圆柱体浸入液体中的体积为0时，弹簧测力计示数为4.8N，此时物体重力。实心圆柱体标有均匀刻度线，相邻刻度线之间的体积为，实心圆柱体体积为，由表中数据可知圆柱体完全浸没时，弹簧测力计示数为3.8 N，因此完全浸没时的浮力
（2）探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的定量关系，需控制液体的密度不变，所以该实验中的控制变量为液体密度。
（3）分析表中数据发现，随着圆柱体浸入液体中的体积增大，测力计示数随之减小，根据称重法可知，圆柱体受到的浮力在增大，且圆柱体浸入液体中的体积每增加，圆柱体受到的浮力增大0.2N，可得结论：当液体密度一定时，物体所受浮力的大小与物体浸入液体中的体积成正比。
3．如图所示是小光同学“探究阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。
(1)如图甲，用弹簧测力计分别测量空桶 A 和空桶 B 所受重力，然后将空桶 A 轻放入盛满水的溢水杯中，用桶 B 接住溢出的水，桶A 处于静止状态，桶A 受到的浮力为___________N。
(2)测出桶 B 和溢出水的总重力，如图丁所示。分析实验数据发现：浸在水中的空桶 A 受到的浮力大小___________ 其排开水的重力大小（选填“大于” “小于”或“等于” ）。
(3)小光又利用一金属块继续验证他的结论。他将装满水的溢水杯放到电子秤上，再将一金属块缓慢浸入溢水杯的水中，如图戊所示，在金属块浸入水的过程中（金属块未碰到容器），电子秤的示数_________（选填“变大”“变小”或“不变” ）
【答案】(1)2
(2)等于
(3)不变
【详解】（1）由甲图可知，弹簧测力计的示数等于桶A的重力，为2N。 将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，静止时处于漂浮状态，根据漂浮的条件可知，桶A受到的浮力F浮=GA=2N
（2）由图乙可知，空桶B的重力为1.6N，由图丁可知，溢出的水和桶的总重力为3.6N，所以溢出的水重力为
桶A 受到的浮力为2N，溢出的水重力为2N，可见，浸在水中的空桶 A 受到的浮力大小等于其排开水的重力大小。
（3）由于溢水杯中装满水，金属块浸没在水中静止时，根据阿基米德原理可知金属块受到的浮力等于排开的水重，金属块对水的压力大小与浮力相等，所以溢水杯对电子秤的压力不变，即电子秤示数不变。
4．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，物体所受的重力为，当把物体浸在水中和盐水中时弹簧测力计的示数如图所示。
(1)物体在甲图中所受浮力大小为__________N。
(2)通过乙、丙两图可以初步得出的结论为__________。
(3)由图中信息还可以计算出盐水的密度为__________。
【答案】(1)0.7
(2)当物体排开液体的体积和液体的密度都相同时，浸在液体中的物体受到的浮力与物体浸在液体中的深度无关
(3)
【详解】（1）物体所受重力为，物体在图甲中所受拉力大小为，所受浮力大小
（2）对比图乙、丙可知，当物体排开液体的体积相同，液体的密度相同，液体的深度不同，弹簧测力计的示数相同，物体受到的浮力相同，可以初步得出的结论是：当物体排开液体的体积和液体的密度都相同时，浸在液体中的物体受到的浮力与物体浸在液体中的深度无关。
（3）由图丙、图丁可知，物体浸没时所受的浮力
根据阿基米德原理知，
因为图丙、图丁中物体均浸没，则图丙和图丁中排开水的体积一样大，即
根据阿基米德原理知，
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）如图甲所示，容器内装入适量水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为；
（2）如图乙所示， 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；
（3）如图丙所示，将石块直接放入容器内水中，测出容器内水深为；
（4）石块密度的表达式=___________ 。（用字母表示，水的密度为）
【答案】
【详解】设圆柱形容器的底面积为S。图甲到图丙，水深从变为，石块的体积等于水面上升的体积，即
图甲到图乙，水深从变为，水面上升的体积为
此过程中，因为木块原本漂浮，系上石块后整体仍漂浮，浮力增加量等于石块重力，根据阿基米德原理，得石块的重力为
因此石块的质量为
所以石块密度为
6．同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出了以下猜想：
①浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
②浮力大小与液体的密度有关；
③浮力大小与物体排开液体的体积有关。
实验步骤和数据如图所示（，g取）。
(1)根据实验数据，小聪计算物体浸没在水中受到的浮力大小是______N。
(2)为了验证猜想①，分析A与C、D三次实验，得出的结论：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度______（选填“有关”或“无关”）。
(3)小聪为了验证猜想②，分析A与B、E三次实验，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。小明认为这样操作是错误的，理由是______。
(4)为了验证猜想③，分析______三次实验，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(5)小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是______。
【答案】(1)4(2)无关(3)没有控制物体排开液体的体积相等(4)、、(5)
【详解】（1）由图可知，物体的重力为，浸没在水中时弹簧测力计的示数为，根据称重法测浮力可知，物体浸没在水中受到的浮力大小为
（2）与、三次实验中物体浸没在液体的深度不同，根据称重法测浮力可知，与、三次实验中弹簧测力计的示数相等，则浮力大小相等，故可以得出的结论：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度无关。
（3）验证浮力大小与液体的密度有关，需要控制物体排开液体的体积相等，改变液体的密度。与、三次实验中，液体的密度不同，物体排开液体的体积也不同，没有控制变量，所以这种操作是错误的，无法得出浮力大小与液体的密度有关的结论。
（4）验证浮力大小与物体排开液体的体积有关，依据控制变量法，需要保持液体的密度相同，改变物体排开液体的体积，所以应分析与、三次实验。
（5）物体浸没在水中受到的浮力
物体的体积
该物体浸没在盐水中受到的浮力
盐水密度
7．孙同学在探究影响浮力大小的因素时做了如下操作：
(1)图（d）中金属块受到的浮力为____N；
(2)比较a、b、c三图中弹簧测力计的示数可知，浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，它受到的浮力____；
(3)为了探究浮力的大小与深度是否有关，应该进行的操作是____________；
(4)孙同学在探究浮力大小与液体密度是否有关时进行了d图实验，请就该实验设计实验数据记录表格。
(5)利用图中的数据可以计算得到酒精混合液的密度为____g/cm3。
【答案】(1)0.9(2)越大(3)见详解
(4)
(5)0.9
【详解】（1）由图a可知，金属块重力G=3.0N，图d中弹簧测力计示数，根据称重法得图（d）中金属块受到的浮力
（2）比较a、b、c三图，液体都是水（密度相同），金属块排开水的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐减小。根据称重法
可知浮力逐渐增大。所以浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，它受到的浮力越大。
（3）要探究浮力的大小与深度是否有关，需控制液体密度和排开液体体积相同，改变深度。所以应进行的操作是：将金属块浸没在水中，保证排开液体体积和液体密度不变，改变金属块在水中的深度，观察弹簧测力计的示数。
（4）探究浮力大小与液体密度得关系，需要记录不同密度里面物体所受到浮力大小，故设计的实验表格如下所示：
（5）由图a、c知金属块浸没在水中所受浮力
由得此时金属块排开水的体积
因为完全浸没，则图d中金属块排开的酒精混合液的体积
又由得酒精混合液的密度
8．在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”中：
(1)实验的最佳顺序是___________ 。通过实验可得到的结论是：浸没在液体中的物体，受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力；以下情况会影响结论的是___________ 。
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
(2)实验中所用物体的体积是___________ m3，密度是___________ kg/m3；
(3)接着，实验小组又利用密度计测量某液体的密度，如图⑤、⑥所示。将自制密度计竖立放入装有适量水的烧杯中，测得密度计浸入深度为H；再将密度计竖立放入装有适量待测液体的烧杯中，测得密度计浸入深度为h。已知水的密度为ρ水，则待测液体密度为___________ （用ρ水、H、h表示），分别测量不同液体，在密度计与液面相平的位置标记刻度，则越靠近底部配重的刻度所对应的密度值越___________ （选填“大”或“小”）。
【答案】(1) ④①②③ A(2) 1×10-4 2×103(3) 大
【详解】（1）[1]若最后再测小桶的重力，则小桶中因残留有液体会使小桶重力偏大，所测出的排开液体的重力偏小，为了减小误差，我们应先测量小桶的重力，再测物块重力，然后将金属块慢慢进入到液体中测量拉力，用小桶接溢出来的水，最后测量小桶和溢出水的总重，因此实验顺序应为④①②③。
[2]A．图②中水面未到达溢水杯的溢水口，则溢出的水的质量变小，即排开水的重力变小，会影响结论，故A符合题意；
B．图②中物体未全部浸没在水中，受到的浮力变小，排开液体的重力也变小，不会影响结论，故B不符合题意。
故选A。
（2）[1][2]金属块完全浸没时，弹簧测力计的示数为1N，由称重法可知，金属块完全浸没时受到的浮力为
金属块完全浸没时，物体的体积等于排开液体的体积，由可知，物体的体积
由阿基米德原理可得
物体的重力为2N，根据G=mg=ρVg可得2N=ρ物gV；解得ρ物= 2×103kg/m3
（3）[1]物体的体积是，设自制密度计的横截面积为S，由题意可得，自制密度计在水中漂浮时排开水的体积V排水=SH，自制密度计在待测液体中漂浮时自制密度计排开待测液体的体积V排液=Sh，由于同一支自制密度计漂浮时受到的浮力大小相等，则有F浮水=F浮液，根据阿基米德原理得ρ水gSH=ρ液gSh
则待测液体密度为
[2]根据同一物体浮在不同液体中F浮一定时，V排与ρ液成反比可知，液体的密度越大，排开液体的体积越小，所以密度计的刻度越靠下密度值越大。
9．实验课上，小明利用弹簧测力计和金属块、装水的烧杯，完成了如图所示的三次实验，甲、乙、丙图中测力计对应的示数分别为G、和（）。请你帮助小明分析丙图中金属块所受的浮力____________（用图中的测量量表示），并写出分析过程。____________
【答案】 乙和丙排开液体的体积相同，故浮力大小不变
【详解】[1][2]由图乙和图丙分析，金属块均浸没在水中，则两种情况的，根据可得，液体密度和均相同，所以金属块在图乙和图丙中受到的浮力大小相等。金属块在图乙中浸没在水中，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力，处于静止状态，根据称重法，则
10．下图所示的是小涛同学探究“浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系”实验。
(1)上面操作过程有一项是错误的，正确的做法是____________。
(2)纠正错误后继续实验可以测得上图中的实验数据，根据实验数据可知：石块排开的水所受的重力______N。
(3)实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力______物体排开水所受的重力。
(4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中，合理的是______。（选填选项前的字母，可多选）
A．用原来的方案和器材多次测量求平均值
B．用原来的方案将石块浸入水中一部分进行实验
C．用原来的方案将石块换成木块在溢水杯的水面上漂浮进行实验
D．用原来的方案将水换成酒精再进行实验
【答案】(1)使溢水杯中的水与溢水杯杯口相平(2)0.4(3)等于(4)BCD
【详解】（1）[1][2]在探究“浮力的大小与石块排开液体所受重力关系”的实验中，需要准确测量石块排开液体的重力。如果溢水杯没有装满水，那么石块放入溢水杯时，溢出水的体积就不是石块排开液体的真实体积，会导致测量的排开液体重力不准确。所以图中操作过程错误的是②，正确的做法是使溢水杯中的水与溢水杯杯口相平。
（2）由图可知，空桶的重力G桶=1.8N，桶和排开的水的总重力G总=2.2N，那么石块排开的水所受的重力
（3）根据称重法测浮力，浮力大小等于物体在空气中的重力减去物体在液体中时弹簧测力计的示数。由图可知，物体在空气中弹簧测力计示数G=3N，物体浸没在水中时弹簧测力计示数F= 2.6N，则情境④中石块受到的浮力
石块排开的水所受的重力G排=0.4N，二者大小相等。所以实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。
（4）A．本实验是探究浮力与排开液体重力的关系，不是测量性实验，多次测量求平均值并不能得到更普遍的结论，故A不符合题意；
B．根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，排开液体的体积越大，受到浮力越大；只将石块的一部分浸在水中进行实验，能得到更普遍的结论，故B符合题意；
C．将石块换成木块在溢水杯的水面上漂浮进行实验，改变了物体的种类，可探究不同物体在液体中浮力与排开液体重力的关系，能得到更普遍的结论，故C符合题意。
D．将水换成酒精再进行实验，改变了液体的种类，可以探究在不同液体中浮力与排开液体重力的关系，能得到更普遍的结论，故D符合题意。
故选BCD。
11．利用电子秤也可以测量某木块浮力的大小，实验如图所示，杯子及杯中水的质量均相同，电子秤放置于水平桌面上，设木块不吸水且体积不变，则图中木块的密度为___________。
【答案】0.75
【详解】由甲乙可知，木块的质量为
所以木块的重力为
由甲丙可知，木块浸没在水中时受到的浮力为
木块的体积为
木块的密度为
12．如图所示是初二物理实验小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情景。
(1)弹簧测力计在使用之前应该在________（选填“竖直”或“水平”）方向调零；
(2)由图中信息可知，圆柱体浸没在水中时所受浮力为________N；分析比较图甲、丙、丁三次实验，可知浸没时物体受到的浮力与深度________（选填“有关”或“无关”）；
(3)分析比较图甲、丁、戊三次实验，可知在浮力大小与____________有关。
【答案】(1)竖直(2) 2.8 无关(3)液体密度
【详解】（1）因实验时在竖直方向上使用弹簧测力计，弹簧测力计受到重力作用，重力方向竖直向下，所以弹簧测力计在使用之前应该在竖直方向调零。
（2）[1]由甲图可知，圆柱体的重力G=4.8N
由丙图可知，圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数
则圆柱体受到的浮力
[2]甲、丙、丁三次实验，图丙和图丁中，圆柱体排开水的体积相同，处在液体中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知，圆柱体受到的浮力相同，因此可知。浸没时物体受到的浮力与深度无关。
（3）分析比较图甲、丁、戊三次实验可知，在物体浸在液体中的体积一定时，液体密度越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知，物体受到的浮力越大，所以浮力大小与液体密度有关。
13．小丽做验证阿基米德原理的实验，其操作过程及实验中弹簧测力计的示数如图所示。
(1)根据小丽的实验，可以得出图丙中物块所受的浮力F浮=_________。
(2)若乙图中溢水杯内的水未装满，则测量的物体排开液体的重力偏_________。
(3)通过多次实验，若得到关系式_________，则验证阿基米德原理正确。
【答案】(1)F2－F3
(2)小
(3)F2－F3=F4－F1
【详解】（1）根据称重法知物体浸没在水中受到水的浮力等于空气中物体的重力减去物体浸入水中时弹簧测力计的示数，所以图丙中物块所受的浮力为
（2）若放进物块前，溢水杯内的水未装满，物体排开的水不能全部溢入小桶内，则测量的物体排开液体的重力会偏小。
（3）根据乙和丙图，由称重法可得，物块所受的浮力为
如甲和丁图可得，物块排开水的重力为
根据阿基米德原理，浸在液体中的物体所受浮力的大小，等于被物体排开的液体所受的重力，所以经过多次实验，若得到关系式，即，可验证阿基米德原理正确。
14．实验桌上有弹簧测力计、大烧杯、水、密度为的浓盐水、细线、金属块。现利用这些器材探究“浸没在液体里的物体受到的浮力大小与液体密度是否有关”；
(1)请将实验步骤补充完整：
①测出金属块重力，并记录数据；
②将金属块浸没在水中，不与烧杯接触，用弹簧测力计测出拉力，并记录数据；
③___________；
④根据____，计算金属块受到的浮力，并记录数据。
(2)画出实验数据记录表。
(3)分析论证：金属块在水和浓盐水中受到的浮力不相等，由此得出结论，浸没在液体里的物体受到的浮力大小与液体密度____（选填“有关”或“无关”）。
【答案】(1) 将金属块浸没在盐水中，不与烧杯接触，用弹簧测力计测出拉力，并记录数据
(2)见解析
(3)有关
【详解】（1）[1]由于探究“浸没在液体里的物体受到的浮力大小与液体密度是否有关”，故需要改变液体的密度，物体需要浸没，故实验步骤为将金属块浸没在盐水中，不与烧杯接触，用弹簧测力计测出拉力，并记录数据。
[2]根据称重法可以测量浮力，即。
（2）需要测量的物理量是金属块重力G，浸没在水中的拉力F，计算出水中浮力，还需要测量浸没在盐水中的拉力F，计算出水中浮力，故表格为
（3）液体的密度不同，金属块排开液体的体积相同，金属块在水和浓盐水中受到的浮力不相等，由此得出结论，浸没在液体里的物体受到的浮力大小与液体密度有关。
15．某实验小组利用如图所示装置（物块是重力为3N的长方体）探究浮力大小与物体排开液体体积的关系。
(1)该小组按照图中所示的顺序进行实验，测力计的示数如图所示。由甲、乙、丙中的数据可知：在同种液体中，__________，浮力越大；
(2)交流评估时，小京根据甲、乙中的数据提出了不同的观点，他认为：浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你赞同小京的观点吗？______，请说明理由：______。
【答案】(1)物体排开液体的体积越大
(2) 不赞同 见解析
【详解】（1）由甲可知物块的重力，图乙和图丙中液体密度相同，物块排开水的体积逐渐变大，弹簧测力计的示数逐渐减小，由称重法可知，图丙中物块受到的浮力较大，因此可知：同种液体中，物体排开液体的体积越大，浮力越大。
（2）[1][2]小京认为，浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关，不赞同该观点，因为物块浸没前，随着物块的浸入，物块浸入液体中的深度越来越深，同时物块排开水的体积也越来越大，不符合控制变量法的要求，因此不能得到“浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关”的结论。
16．在探究浮力大小与哪些因素有关时，小明猜想浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水、酒精和多个形状相同、体积不同（数值已知）的实心铁块等器材进行实验。
(1)在探究浮力大小与液体的密度是否有关时，有以下主要实验步骤，请补充完整：
①用调好的弹簧测力计测出某铁块所受重力，并记录数据；
②把该铁块分别浸没在酒精和水中的同一深度处，铁块静止时，均未接触容器的底和壁。用弹簧测力计测出拉力，并记录数据；根据公式__________，计算该铁块在两种不同液体中受到的浮力大小，并记录数据。
③若该铁块在两种不同液体中受到的浮力大小____________（选填“相等”或“不相等”），则可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(2)在探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关时，小明先测出某铁块的重力，再将该铁块浸入水中不同深度，如图所示，分别测出铁块受到的拉力大小，计算出铁块受到的浮力大小，并进行比较。该实验存在的问题是：____________。
【答案】(1) 不相等
(2)没有控制排开液体体积相同
【详解】（1）[1]根据称重法可知，浮力等于重力与弹簧测力计的拉力之差，即
[2]物体浸没在不同液体中，排开液体体积相同，若该铁块受到的浮力大小不相等，说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
（2）若按照如图所示的方式改变铁块浸在水中的深度，没有正确使用控制变量法，由于浮力大小与排开液体体积有关系，因此存在的问题是没有控制排开液体体积相同。
17．为验证“浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关”的观点，小石利用符合实验要求的弹簧测力计（已调零）、合金块、烧杯、水、盐水，进行了如图所示的实验。
(1)合金块受到的重力G=________N。
(2)结合图中所示实验步骤，当合金块浸没在水中时，弹簧测力计的示数是F1，当合金块浸没在盐水中时，弹簧测力计的示数是F2，若观察到________的现象时，就可证明观点是正确的。
(3)实验中，小石将图乙中的合金块稍向下移动（不与容器接触），观察弹簧测力计的示数是否改变，他这样做是研究浸没在液体中的物体所受浮力大小与________是否有关。
【答案】(1)3(2)F1≠F2(3)浸没深度
【详解】（1）由图甲可知，弹簧测力计2N∼3N之间有5个小格，其分度值为0.2N，指针指在3N处，示数为3N，故F​=3N。此时，合金块在竖直方向上受到的拉力和重力是一对平衡力，大小相等。故合金块受到的重力G=F=3N
（2）比较图甲、乙、丁，控制合金块浸没后排开液体的体积相同，液体密度不同，弹簧测力计的示数F1≠F2，计算出浮力大小不同，可说明浮力的大小与液体密度有关。若观察到F1≠F2的现象时，就可证明观点是正确的。
（3）小石将图乙中浸没在水中的合金块稍向下移动（不与容器接触），即增大合金块在水中的深度，控制合金块排开水的体积不变，同时观察弹簧测力计的示数是否改变，计算合金块受到的浮力是否变化，由此可研究浸没在液体中的物体所受浮力大小与物体浸没深度是否有关。
18．小华发现木头在水中是漂浮的，而铁块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。
(1)实验应选取体积相同、___________不同的物体A和B分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较；
(2)请你帮助小华画出实验数据记录表格；
(3)分析甲乙两图的实验数据，可得出初步结论：________。
【答案】(1)密度
(2)见解析
(3)浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关
【详解】（1）小华猜想浮力大小与物体密度有关，因此应选择密度不同的物体进行浮力的测量和比较。
（2）实验中，需要有物体的密度、物体的重力、拉力和浮力，如下表所示
（3）由右图可知，物体A受到的浮力F浮A=F1-F1=3N-1.8N=1.2N
由右图可知，测力计的分度值为0.2N，示数为2.8N，即物体B在水中受到的拉力为2.8N，物体B受到的浮力F浮B=F3--F4=4N-2.8N=1.2N
两个密度不同的物体浸没状态下所受浮力相等，故浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关。
19．小丽同学探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”，过程如图所示，其中弹簧测力计的示数依次是。
(1)探究操作的最合理顺序是_____（将字母排序），若图中、、、四个力之间的关系式_____成立，就可得出结论。
(2)在下列选项的操作中，会影响本实验的探究结论的是_____（选填字母）。这样做会使所测的_____（选填“”或“”）偏_____（选填“大”或“小”）。
A．放入物体前，中水面未到达溢水杯的溢水口
B．c中物体没有全部浸入在水中
【答案】(1) bacd F1-F3=F4-F2
(2) A G排 小
【详解】（1）[1]为了准确测量排开液体的重力，应先测量空桶的重力（b ），再测量物体的重力（a ），接着将物体浸没在液体中读出弹簧测力计示数（c ），最后测量排开液体和桶的总重力（d ），所以合理顺序是 b、a、c、d。
[2]由图2中的a、c两次实验，根据称重法，得出物体受到的浮力F浮=F1-F3
由图2中的b、d实验，得出物体排开液体的重力G排=F4-F2
若F1-F3=F4-F2
即F浮=G排
（2）[1][2][3]要想测出物体排开的水的重力，溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口，若不到达，则测得的排开的液体的重力会变小，即G排偏小，与物体有没有完全浸入在水中无关，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
20．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)在D与E两图中，保持了排开液体的体积不变，是在研究浮力与________的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为________N。
(2)在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为________。
(3)小明对ABCD四个实验步骤进行了观察研究，能够得出的结论是________。
【答案】(1) 液体密度 2.4
(2)
(3)物体在液体中所受浮力大小与排开液体的体积有关
【详解】（1）[1]D与E两图中，物体排开液体的体积相同，但液体种类不同（水和盐水），根据控制变量法可知，这是在研究浮力与液体密度的关系。
[2]由A图可知物体重力G=8N，E图中弹簧测力计示数F=5.6N，则物体在盐水中所受浮力F浮=G-F=8N-5.6N=2.4N
（2）由AD两图可知物体在水中所受浮力F浮水=8N-6N=2N
根据阿基米德原理，可得物体体积
盐水密度
（3）ABCD四个步骤中，物体浸入水中的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐减小，说明浮力逐渐增大，可得结论：物体在液体中所受浮力大小与排开液体的体积有关。
考向03 探究杠杆的平衡条件
典例引领
【典例01】（2025·北京石景山·二模）小石探究杠杆平衡条件时，使用的钩码质量均相等，杠杆上相邻刻度线间的距离相等，如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡，需将杠杆左端的平衡螺母向____（选填“左”或“右”）调节。杠杆平衡后，在杠杆左侧A点挂2个钩码，如图乙所示，为使杠杆在水平位置重新平衡，可以在B点挂________个钩码，也可以使用弹簧测力计在________（选填“B”或“C”）点向上拉杠杆。
【答案】 左 3 C
【详解】[1]如图甲所示，杠杆左高右低，要使杠杆在水平位置平衡，需将杠杆左端的平衡螺母向左调节。
[2]A点离支点3格，挂2个钩码，B点离支点2格，根据杠杆平衡条件
可得，需在B点挂3个钩码。
[3]C点离支点5格，且与A点都在支点左侧，需在C点向上拉杠杆，才能使杠杆在水平位置平衡。
方法透视
变式演练
【变式01】（2025·北京朝阳·二模）小阳通过学习认识到影响杠杆平衡条件的4个量分别是动力、动力臂、阻力和阻力臂，当这4个量满足怎样的关系时杠杆平衡？
(1)他通过实验进行探究：首先控制阻力和阻力臂不变，通过改变动力、动力臂使杠杆平衡，并测得了实验数据如下表所示，分析表中数据得出的结论是：______；
(2)他通过对表中数据的分析进一步提出问题：杠杆平衡时，动力跟动力臂的乘积与阻力跟阻力臂的乘积存在怎样的关系呢？他继续通过实验进行探究，在这个探究问题中，自变量是______，改变自变量的方法是______。
【答案】(1)杠杆平衡时，阻力和阻力臂不变时，动力与动力臂成反比
(2) 阻力跟阻力臂的乘积 只改变阻力大小
【详解】（1）由表中数据可以看出动力臂增大的倍数与动力缩小的倍数相同，即当阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂成反比。
（2）[1][2]在探究动力跟动力臂的乘积与阻力跟阻力臂的乘积关系时，想探究受的影响，所以自变量是阻力跟阻力臂的乘积；而由阻力和阻力臂决定，所以改变自变量的方法是只改变阻力大小或者只改变阻力臂长度。
【变式02】（2025·北京丰台·二模）某小组同学利用实验室装置探究杠杆平衡条件。
(1)如图所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端调节；
(2)经过一系列的探究实验，收集大量数据。整理数据后，选取其中部分记录如下表：
通过分析数据，寻找定量关系，归纳出杠杆的平衡条件是_________（用表格中的字母表示）；
(3)桔槔是我国古代汲水装置，如图甲所示。汲水时在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系细杆和水桶，简图如图乙所示。若换用更大的水桶汲水，为减小人向上提水的拉力，可以_________（选填“增大”或“减小”）石块的质量或向_________（选填“左”或“右”）移动支点；
【答案】(1)右(2)F1L1=F2L2(3) 增大 左
【详解】（1）若图中杠杆左端下沉，说明重心应向右移动，故应将右端的平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）分析表格中的数据∶第一次实验
第二次实验
第三次实验
以此类推，可归纳出杠杆的平衡条件是
（3）[1][2]根据杠杆平衡条件
换用更大的水桶汲水，阻力增大，阻力臂不变，要减小人向上提水的拉力可以增大石块的重力，即增大石块的质量，从而增大阻力的平衡力；也可以向左移动支点，即增大动力臂、减小，根据，在变小时， 增大， 会减小。
题●型●训●练
1．根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题：
(1)实验开始时，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 ___________（选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；
(2)要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂 ___________ 个钩码（每个钩码相同）；
(3)当弹簧测力计由图丙的竖直地拉变成倾斜地拉，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测 力计的示数将 ___________（选填“变大” “变小”或“不变” ），原因是___________；
(4)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了___________（选填字母）。
A．使每组数据更准确B．减小摩擦
C．多次测量取平均值减小误差D．获取多组实验数据，归纳出普遍规律
【答案】(1)平衡(2)4(3) 变大 拉力的力臂变小(4)D
【详解】（1）因为杠杆平衡状态包括静止和匀速转动，图甲中杠杆静止，所以是平衡状态。
（2）设每个钩码重力为G，每格长度为L。根据杠杆平衡条件，左侧
右侧
解得，即应挂4个钩码。
（3）[1][2]弹簧测力计倾斜拉时，拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力臂变小则动力变大，所以示数变大。
（4）在实验中，多次改变力和力臂的大小，是为了获取多组实验数据，归纳出普遍规律，避免实验的偶然性。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．实验桌上有满足要求的实验器材：已调零的弹簧测力计一个，重力为1N的钩码两个，杠杆一个。杠杆上相邻刻度间距离相等均为5cm，杠杆边缘处均有圆形小孔，可用来挂钩码或弹簧测力计，如图所示。小华利用上述实验器材，设计一个实验证明：“杠杆在水平位置平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，动力与动力臂有关。”
(1)如图甲所示，若杠杆在使用前左端高，右端低，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向______（填“左”或“右”）调节至平衡。
(2)下列实验步骤中正确的实验顺序是______。
A．调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡
B．保证钩码的个数和位置不变，改变弹簧测力计的位置重复实验，记录动力臂、动力，将实验数据记录在表格中
C．记录动力臂、动力，将实验数据记录在表格中
D．将两个钩码挂在杠杆的点，将弹簧测力计挂在点，竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置重新平衡，如图乙所示
(3)如图丙所示，点仍悬挂两个钩码，用弹簧测力计在点沿着斜向上拉，使杠杆仍在水平位置平衡。与图乙所示相比，弹簧测力计的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】(1)左(2)ADCB(3)变大
【详解】（1）如图所示杠杆左端高、右端低，说明杠杆右端偏重，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向左端调节。
（2）经分析，探究杠杆平衡的步骤为：
A．调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；
D．将两个钩码挂在杠杆的A点，将弹簧测力计挂在B点，竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置重新平衡，如图乙所示；
C．记录动力臂L1、动力F1，将实验数据记录在表格中；
B．保证钩码的个数和位置不变，改变弹簧测力计的位置重复实验，记录动力臂L1、动力F1，将实验数据记录在表格中；故正确的顺序是ADCB。
（3）保持B点不变，用弹簧测力计在B点由竖直向上变为沿着BP斜向上拉时，拉力向右倾斜，此时拉力的力臂变小，根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力变大，则测力计的示数变大。
3．在探究杠杆平衡条件时，所用每个钩码的质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节。
(2)杠杆水平平衡后，在A点悬挂2个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂______个钩码。
(3)如图丙所示，若每个钩码质量为50g，则应在C点施加一个______N的竖直拉力作为动力，来维持杠杆水平平衡。
(4)在图丙中杠杆水平平衡的基础上，在支架上固定1个滑轮，将悬挂钩码的细线绕过滑轮，如图丁所示。若仍使杠杆保持水平平衡，则竖直拉力______F。（选填“>”“=”或“