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    2019中考物理真题分类汇编压强和浮力 实验题2 浮力大小、阿基米德原理、物体浮沉条件(共23题,有答案)

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    2019中考物理真题分类汇编压强和浮力 实验题2  浮力大小、阿基米德原理、物体浮沉条件(共23题,有答案)

    1.(2019贵阳)小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的浮力称,其构造如图所示,在水平支架的左端固定刻度盘,支架横梁两端各固定个滑轮,将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮,细线的一端悬挂秤盘,另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒(浮筒自重不计),在线的适当位置固定一根大头针作为指针,把浮筒浸入装有适量水的水槽中,称量时,把待测物体放入秤盘后,指针下降浮筒上升,静止后,待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。

    请你回答下列问题(不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)

    (1)为了制作量程为1kg的浮力称,向秤盘添加1kg的砝码,逐渐向空浮筒内加入细沙,当浮筒的     (选填)表面刚好与水面齐平并保持静止时,在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。

    (2)取下砝码,当浮筒受到     力和     力是一对平衡力时,浮筒能直立地浮在水面上静止,此刻度所指的位置应标定为零刻度线,在均匀地标定其余刻度线。

    (3)若将质量为m(m<1kg)的待测物体放在秤盘上,当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h,若细沙的质量是M,浮筒的横截面积是S,水的密度为ρ水,请待测物体质量的表达式m=     

    (4)若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒,细沙的质量和细线的长度等不变,则重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是     (选填零刻度线上升最大刻度线下降),请你分析带来这一变化的原因是:     

    2.(2019福建)如图,验证阿基米德原理的实验步骤如下:

    用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲);

    将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时测力计的示数F(图乙);

    测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);

    将小桶中的水倒出,测岀小桶所受的重力G2(图丁);

    分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。

    回答下列问题:

    (1)物体浸没在水中,受到水的浮力F     ,被排开的水所受的重力G     。(用上述测得量的符号表示)

    (2)指出本实验产生误差的原因(写出两点):

    (a)     

    (b)     

    (3)物体没有完全浸没在水中,     (选填不能)用实验验证阿基米德原理。

    3.(2019常德)在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,小明所在的学习小组用到的实验器材有:烧杯、水、细线、长方体金属块,弹簧测力计。小明将金属块沿最长的边先后两次浸在同一烧杯水中的不同深度处,如图A、B所示,他发现A图中弹簧测力计的示数明显大于B图,但是他再按图C、D所示将此金属块两次浸没于此烧杯水中的不同深度处,发现弹簧测力计的示数相同,于是他得出结论:在物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度有关,越深,浮力越大;但物体浸没在液体中后所受浮力大小则与深度无关。

    (1)图E为小明某次将金属块(重5N)浸入到水中静止时的情形,则弹簧测力计的示数为     N,此时金属块受到的浮力为     N

    (2)同组的小惠认为小明的结论不正确,她做了如下实验:将金属块沿较短的一边浸入水中,当达到与图A中相同的深度时读取弹簧测力计的示数,发现与A图的示数不同,则表明此时金属块受到的浮力与A图中的也不同,因此她认为物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度也无关。你认为她的实验能证明她的结论正确吗?     (选填不能)。

    (3)请你用上述器材也设计一个实验证明小惠的结论正确【提示:请仿照(2)中小惠的实验方案的表述方式表述】:     

    4.(2019呼伦贝尔)在探究浮力的大小跟哪些因素有关时,同学们提出了如下猜想:

    可能跟物体浸没在液体中的深度有关

    可能跟物体的密度有关

    可能跟物体的体积有关;

    可能跟物体浸在液体中的体积有关;

    可能跟液体的密度有关。

    为了验证上述猜想,某小组同学利用下列器材做了如图所示的实验:

    (g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3

    (1)分析比较实验C与D,可以验证猜想     是错误的;分析比较实验C与E,可以验证猜想     是正确的。(选填猜想序号①②③④⑤

    (2)根据A与C两图所标的实验数据,可知A物体浸没在水中所受的浮力为     N,物体的体积为     m3,物体的密度为     kg/m3

    5.(2019上海)为研究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关,小明设计了方案进行实验。小明用弹簧测力计将一圆柱体悬挂在空容器中,如图,此时测力计示数为F0.然后逐次向容器中注入液体A,并将圆柱体下表面到液面的距离h、相应的弹簧测力计示数F、F0与F的差值F记录在表一中。为进一步探究,小明换用液体B重复实验,并将数据记录在表二中。(液体A、B密度分别为ρAρB,且ρAρB

    表一:(液体A)

    实验序号

    h(厘米)

    F(牛)

    F(牛)

    1

    3.0

    8.5

    1.5

    2

    6.0

    7.0

    3.0

    3

    9.0

    5.5

    4.5

    4

    12.0

    5.0

    5.0

    表二:(液体B)

    实验序号

    h(厘米)

    F(牛)

    F(牛)

    5

    3.0

    8.8

    1.2

    6

    6.0

    7.6

    2.4

    7

    9.0

    6.4

    3.6

    8

    12.0

    6.0

    4.0

    分析比较实验序号1、2与3(或5、6与7)数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一物体在同一种液体中,     

    分析比较实验序号1、与2与3(或5、6与7)的数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一物体在同一种液体中,     

    分析比较实验序号1、5(或2、6,或3、7)的数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一物体在     

    实验中圆柱体的重力为     牛,高度为     厘米。

    6.(2019十堰)物理兴趣小组在探究浮力的大小与哪些因素有关时(如图甲),他们先用弹簧测力计称出长方体铁块的重力,再把铁块置于水面上方某一位置,将铁块缓慢下移,并逐渐浸入水中至不同深度处,他们根据记录的实验数据绘制出弹簧测力计示数F与铁块下降高度h关系的图象(如图乙)。

    (1)铁块浸没水中之前,弹簧测力计的示数变化说明了浮力的大小与     有关;

    (2)铁块浸没在水中受到水的浮力为     N;此时他们保持铁块浸没在水中不动,向水里加入适量的食盐并搅拌,发现弹簧测力计的示数     (选填变大变小),说明浮力的大小与液体密度有关。

    7.(2019鞍山)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有关。所用的实验器材有:烧杯、酒精、水、盐水、量程合适的弹簧测力计、细线、底面积相同而体积不同的带钩圆柱。(已知ρ酒精ρρ盐水

    (1)在探究浮力大小与液体密度是否有关时,小明用弹簧测力计将同一个体积较大的圆柱分别浸没在酒精、水、盐水中的相同深度处,如图所示,则圆柱在水中受到的浮力是     N,分析数据得出浮力的大小与液体密度的关系是在其他条件相同时,     

    (2)在探究浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关时,小明设计了如下记录实验数据的表格,请将表格中第一行信息补充完整。

    实验次数

    所用液体

    物体在液体中的深度h

         

    圆柱重G/N

         

         

    1

    相同

     

     

     

    2

     

     

     

    3

     

     

     

    (3)实验中用到的科学探究的方法是     

    8.(2019阜新)在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中,主要实验步骤如下:

    a.将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材。

    b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过金属体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1~F5

    c.如图乙中所示,再向烧杯中加入适量盐,并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6

    (1)图乙中     (选填序号)可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。在图中,金属体所受到的浮力F     (用测量量的字母来表示)。

    (2)图乙中     (选填序号)可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。金属体的体积V=     (用已知量ρ、g和测量量的字母来表示)。

    (3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,可知图中,F5     F6(选填>、=、<),图中盐水密度:ρ盐水     (用已知量ρ和测量量的字母来表示)。

    9.(2019宁夏)小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做探究影响浮力大小的因素的实验,其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。

    (1)由图可知:铁圆柱体浸没在水中所受浮力为     N.

    (2)由甲、乙、丁图可探究的问题是     

    (3)由甲、丁、戊图可以得出的结论是     

    (4)在上述实验的基础上,请你添加合适的物体设计实验,探究浮力大小与物体质量是否有关。请写出你的实验思路:     

    10.(2019赤峰)如图所示,是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。

    (1)     两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化(选填实验序号)

    (2)进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与     关系。

    (3)由丙、丁两次实验可知:完全浸没在同种液体中的物体,所受浮力大小与     无关

    11.(2019东营)如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。

    (1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是     N。

    (2)比较     (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。

    (3)比较     (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。

    (4)金属块的密度为     kg/m3

    (5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因:     

    (6)纠正了错误,继续实验,兴趣小组得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。有同学对此结论提出质疑,他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性,使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋(质量可忽略)、适量的水。请你根据需要选择器材并设计实验,研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论。

    实验器材:     

    实验步骤:     

    分析与论证:     

    12.(2019绥化)如图所示是探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。

    (1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是     N。

    (2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度     (选填有关无关)。

    (3)分析     两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是     kg/m3.如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将如何变化,并分析原因     

    (4)实验中由于握着测力计的手臂易晃动,导致测力计示数不稳定,读数困难。请你写出一种改进措施     

    13.(2019黑龙江)为探究浮力大小与哪些因素有关,小高设计了如图所示实验,请依据实验回答:

    比较b,c两图可知,物体浸在水中的体积越大,受到的浮力     

    比较图     和图d可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关。

    由下图的实验数据可知,盐水的密度为     kg/m3

    14.(2019齐齐哈尔)弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具,让我们利用它来探究力学中蕴含的奥秘吧!

    (1)小聪用弹簧测力计探究浮力大小与哪些因素有关,实验过程如图一所示。

    在图一甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和     ,观察指针是否指在零刻度线的位置。

    分析图一中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为     N。

    比较图一中甲、乙、丙三次的实验数据,可知浮力的大小与     有关。

    小聪通过数据还计算出了物体A的体积为     m3,A的密度为     kg/m3

    (2)小明用弹簧测力计探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验装置如图二所示

    实验中为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其做     运动。

    比较A、B两图中弹簧测力计的示数,可得出结论是:     滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用图三中     类型的鞋(填字母)。

    小明利用图C继续进行探究时,突然拉动下面木块,观察到上面的小木块向后倾倒,则上面小木块受到摩擦力的方向是向     (选填)的。

    15.(2019贵港)如图所示,是同学们在探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:

    (1)图甲中,弹簧测力计的示数F1     N。

    (2)物体完全浸没在水中时所受的浮力为     N。

    (3)分析图中乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与     有关;分析图中     两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关。

    (4)实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为     法。

    16.(2019襄阳)小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图所示的四次实验,高兴地发现浮力的大小与深度有关,而且深度越深浮力越大,老师肯定了他的实验,又带他做了一次实验,小明同学便恍然大悟。你认为:

    (1)他在探究过程中存在的问题是     

    (2)老师的实验操作是:     观察测力计的示数是否不同;

    (3)结合五次实验,得到的正确结论是:液体密度一定时,     

    17.(2019益阳)小明同学在没有弹簧测力计的情况下,用天平、烧杯、适量的水、细线等器材,经过以下实验步骤,测出了小石块在水中受到浮力的大小:

    A.用天平测出小石块的质量m1

    B.在烧杯中倒入适量的水,测出烧杯和水的质量为m2

    C.用细线系住小石块,将小石块全部浸没但未接触烧杯底,天平的读数为m3

    请回答下列问题:

    (1)当小石块慢慢浸入烧杯水中的过程中,天平的指针将向     (选填)偏转。

    (2)上述实验步骤中,没有必要的是     (选填ABC);

    (3)请写出小石块所受浮力的表达式F=     (用测量量的符号表示,已知物体重力与质量之比为g)。

    18.(2019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=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)

    (1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F与合金块下表面所处深度h的关系图象(如图2中所示)。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是     。请在图2中画出F随h变化的关系图象,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

    19.(2019台州)如图是探究浮力大小影响因素的实验。

    (1)丁图中圆柱体所受浮力为     牛。

    (2)换用饱和食盐水或酒精重复上述实验,可以探究浮力大小跟     的关系。

    (3)要探究浮力大小和排开液体的重力的关系,还应进行的实验操作是     

    20.(2019重庆)小明同学在探究浮力的实验中:

    (1)如图甲,把半径为3cm、密度均匀的实心小球A用细线挂在弹簧测力计上,测得其重力为     N,他用手竖直向上轻轻托起小球,弹簧测力计示数将变     

    (2)他又将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明小球受浮力作用且浮力的方向是竖直向     ,当小球顶部距水面7cm时,弹簧测力计示数为1.9N,如图乙,小球受到的浮力大小是     N。

    (3)为进一步研究浮力产生的原因,小明自制了薄壁实验箱,左右分别是柱形箱B和C,B箱下部有一圆孔与C箱相通,他将上下表面是橡皮膜的透明空心立方体M放在圆孔上紧密接触,并向B箱中加入适量的水使M浸没且沉在箱底,如图丙。现往C箱加水至与M下表面相平时,M下表面橡皮膜     (选填受到不受)水的压力作用;继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形変程度相同时,则M上下表面受到水的压力     (选填相等不相等);再向C箱中加一定量的水,M上下表面形变程度如图丁,则下表面受到水的压力     (选填大于”“小于等于“”)上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。

    (4)同组小斌同学根据第(2)小题中小球受到的浮力大小和第(3)小题探究浮力产生的原因巧妙地计算出图乙中小球A受到水对它向下的压力是     N.(圆面积公式S=πr2,取π=3)

    21.(2019德州)在探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:

     

    实验步骤

    B

    C

    D

    E

    F

    弹簧测力计示数/N

    2.2

    2.0

    1.7

    1.7

    1.9

    (1)分析比较实验步骤A和     ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体     有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与     有关。

    (2)分析实验数据可知,F中液体密度     (选填大于小于等于)水的密度。

    (3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是     N,金属块密度为     kg/m3.(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

    22.(2019沈阳)小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。

    (1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F,重力是G,那么F     G(选填)。

    (2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V的关系是V     V(选填)。

    (3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下:

    如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0

    如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1

    将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至     为止;

    如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2

    (4)水的密度用ρ来表示,请你用ρ、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ     

    23.(2019长春)学习浮力知识后,小明利用可以测量压力大小的数显测力计和刻度尺进行如下实验:

    (1)将果汁装入轻质小瓶(小瓶和瓶盖的质量、厚度均不计),拧紧瓶盖后测出重力G。

    (2)如图甲所示,将小瓶放入盛有适量水的容器中,小瓶静止时竖直漂浮。小瓶受到的浮力为F,则F     G(选填”“)。

    (3)用数显测力计将小瓶缓慢压入水中,数显测力计的示数逐渐变大,说明浮力的大小与     有关。

    (4)如图乙所示,将小瓶放入另一种液体中,小瓶静止时竖直漂浮。比较甲、乙两图可知ρ     

    ρ(选填”“)。测出此时小瓶内、外液面的高度差为h1

    (5)将小瓶倒放在图乙的液体中,小瓶静止时竖直漂浮,测出此时小瓶内、外液面的高度差为h2.比较可知h1     h2(选填)。


    参考答案

    1.下;重;浮;M﹣ρSh;零刻度线上升;因为当浮筒受到的重力和浮力是一对平衡力时,指针指的是零刻度线,根据题意,即是要使浮力不变,也就是在水的V不变,根据V=Sh,当浮筒横截面积变小,h变大,也就是指针会上升。; 2.GF;G1G2;测力计的精度不够,测量时测力计未保持静止等;小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶等;能; 3.2.4;2.6;不能;小惠将金属块沿较短的一边浸入水中二分之一深度,记下测力计示数F1

    将金属块沿较长的一边浸入水中二分之一深度,记下测力计示数F2

    第二次实验中物体深度较大,两次实验中,排开流体的体积均为物体体积的二分之一,实验中发现F1

    F2

    根据F=GF,故物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度也无关; 4.;2;2×104;4×103; 5.弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小;②△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比;同一物体在不同液体中,圆柱体的下表面到液面的深度h不变时,液体密度ρ越大,F越大;10.0;10.0; 6.排开液体的体积有关;4;变小; 7.1;液体的密度越大,物体受到的浮力越大;物体排开液

    体的体积;测力计的示

    数F/N;浮力

    F/N;控制变量法; 8.①②③④;F1F5①④⑤;>;•ρ; 9.4;研究浮力与排开液体体积的关系;浮力大小与液体密度有关;取两块体积相同的铁块和铝块,测出它们各自的重力,然后可知其质量,分别用测力计吊着浸没到水中,读出测力计示数,根据测力计的示数算出浮力,通过比较得出结论; 10.甲、乙;液体密度;物体浸没的深度; 11.1;ABC(ABD);ACD;2.7×103;溢水杯没有装满水;小木块、弹簧测力计、蜡块、细线、小桶、水;用测力计测量出空小桶的重力G

    将木块垫在烧杯下一侧作为溢水杯用,将烧杯内装满水,

    将蜡用细线拴好,用测力计测量出蜡块的重力G,

    将蜡块取下轻轻放入烧杯内的水中,用小桶接排开的水,

    用测力计测量出空小桶的和水的总重力G桶总;;比较G与G桶总G的大小,若相等,则得出使用漂浮的蜡块做实验遵循以上结论;否则不遵循以上结论

    (其它答案合理即可); 12.2;无关;丁、戊;1.2×103;偏大,金属块与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F示盐水变小,根据称重法,故F浸盐水变大,根据ρ盐水ρ知,测量的盐水密度值将偏大;将弹簧测力计固定在铁架台上,通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少; 13.越大;e;1.2×103; 14.分度值;1;液体的密度;104;4×103;匀速直线;压力一定,接触面越粗糙;a;前; 15.4.8;2;排开液体的体积;丙丁;控制变量; 16.没有控制排开液体的体积相同;把物体浸没入液体中,改变深度;浮力的大小与物体排开液体的体积有关; 17.左;A;m3gm2g; 18.先变大后不变;正比;浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关;4;400; 19.5;液体的密度;测出空桶的重力、小桶和溢出液体的总重力; 20.3.0;小;上;1.1;不受;相等;大于;2.15; 21.D、E;排开液体的体积;液体密度;小于;1;2.7×103; 22.=;=;标记线;; 23.=;物体排开液体的体积;>;=;

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