專題11設備原理探究題型分析密度計、浮力稱、杠桿原理、滑輪原理等基礎設備的原理都是考查的重點,近幾年的中考卷一般會提供有關生活體驗的情景和社會關注的熱點問題為背景,需要學生綜合運用這些知識解決實際問題,做到學以致用、融會貫通。主要考查方向有①利用浮力為原理的密度計和浮力稱的原理及相關注意事項；②掌握杠桿和滑輪的基本原理，以及其使用在實際生產(chǎn)生活中的應用。題型一、密度計例題1．（2022八上·縉云期末）小科按照教材中“綜合實踐活動”的要求，制作簡易密度計。（1）取一根粗細均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲，并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能在液體中。（2）將吸管放到水中的情景如圖(a)所示，測得浸入的長度為H；放到另一液體中的情景如圖(b)所示，浸入的長度為h。用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度，則ρ液ρ水（填“＞”、“＜”或“＝”）。實驗次數(shù)12345液體密度ρ/g·cm－30.80.91.01.11.2浸入的深度h/cm6.35.65.04.54.2（3）小科做了五次實驗，獲得的數(shù)據(jù)如上表：小科根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在吸管上標出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2刻度線（單位g/cm3）。小科通過比較上述實驗數(shù)據(jù)，可不可以研究浮力大小與液體密度的關系，并請說明原因。（4）接著小科再用這個密度計測量食油的密度。但操作時卻出現(xiàn)了圖(c)所示的情形。請你幫助小科稍加改進，利用該密度計順利測出食油的密度。例題2．（2021八上·瑞安月考）科學拓展課上，同學們利用一根吸管制作一個簡易密度計。（1）小明在吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，這樣做的目的是。（2）在老師的指導下，同學們通過計算，在吸管上標出對應的刻度線，便制成了一個簡易的吸管密度計，以下四位同學標刻的刻度合理的是。（3）小明提出：適當增大配重可以使簡易密度計測量結(jié)果更準確，你是否支持他的觀點？并說明理由。例題3．（2021八上·紹興期中）小明按照教材中“綜合實踐活動”的要求制作了簡易密度計。取一根粗細均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。如下圖所示。為了給密度計標上刻度，他進行了如下操作：a.將其放入水中，豎立靜止后，在密度計上與水面相平處標上1.0g/cm3b.將其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同樣的方法在密度計上標上0.9g/cm3；c.接著他以兩刻度線間的長度表示0.1g/cm3，將整個飲料吸管均勻標上刻度；d.將做好的密度計放入酒精中進行檢驗，發(fā)現(xiàn)液面明顯不在0.8g/cm3刻度處。（1）如圖甲所示，小明制作的密度計，你認為刻度0.9應該在點（選填“p”或“q”）（2）在實驗步驟c中，小明這樣均勻標示刻度是(選填“正確”、“錯誤”)。（3）若被測液體的密度為ρ液密度計浸入被測液體的深度為h(如圖乙)、自制密度計的質(zhì)量為m，橫截面積為S，用給定的字母推導出ρ液關于h的關系式為。（4）小明為了讓簡易密度計做的更精確，想使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，請你為小明設計一種改進方法：。題型二、浮力稱例題1．（2021八上·三門期末）小金把家里景觀水池底部的鵝卵石取出清洗，他先將-個重為15N的空桶漂浮在水面上，然后將池底的鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)，桶仍漂浮在水面(不考慮撈出過程中帶出的水，ρ水=1.0×103kg/m3)（1）某塊鵝卵石在水池底部時，它受到的浮力它的重力(選填“大于”、“小于”或“等于”)。（2）全部鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時，水池內(nèi)水面高度與鵝卵石未撈出時相比會_______(選填“上升”、“下降”或“不變”)。若此時桶排開水的體積為5.0×10-3m3，求桶內(nèi)鵝卵石的總質(zhì)量。例題2．（2021八上·普陀期末）為了給正方體工件表面均勻地涂上某種油，需要用豎直向下的力F把漂浮在油面上的工件緩緩地壓軸入油內(nèi)，如圖甲所示。工件的下底面與油面的距離為h，力F與h的大小關系如圖乙所示。小科覺得圖中CB的延長線BA線是沒有意義的，老師告訴他，當力F為負值時，標明它的方向與原來的方向相反了。（1）分析BC段：隨著h的增大，油對工件底面的壓強將（選填“變大”、“變小”或“不變”。）（2）若A點的坐標為(a，0)，則a=，從圖像分析，a表示工件一個屋里量的值，這個量就是工件的。（3）求C點所對應的狀態(tài)下，油對工件下底面的壓強（不考慮大氣壓強）。（4）求油的密度。例題3．（2020八上·仙居期末）“水能載舟，亦能覆舟”，那么水的浮力的大小跟哪些因素有關呢？某同學做了如圖所示的實驗。（1）圖(b)中物體受到的浮力是N；（2）由(b)(c)可以得出的結(jié)論是；（3）2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功潛入10909米海底，創(chuàng)下中國載人深潛新的深度紀錄。下潛到上萬米的海底難度非常大，其主要原因是。題型三、杠桿原理(共3題；共10分)例題1．（2021九上·金華期中）下列是某科學研究小組探究杠桿平衡條件的實驗過程：(本實驗均使用輕質(zhì)杠桿)實驗1：在直杠桿水平平衡時(如圖甲所示)進行實驗，記錄多組數(shù)據(jù)。得出：F1×s1＝F2×s2(注：s1和s2分別表示支點到F1和F2的作用點的距離)。在直杠桿傾斜平衡時(如圖乙所示)進行實驗，也得到了同樣的結(jié)論。該結(jié)論適用于所有平衡時的杠桿嗎？實驗2：科學研究小組用一側(cè)彎曲的杠桿進行如圖丙所示的實驗，移動鉤碼，改變鉤碼數(shù)量，記錄數(shù)據(jù)如表，分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述結(jié)論并不成立，但發(fā)現(xiàn)一個新的等量關系，即：(待填)。實驗次數(shù)F1/Ns1/cmF2/Ns2/cml2/cm11.010.00.521.320.121.520.01.031.729.832.030.02.525.524.0s和l(支點到力的作用線的距離)這兩個量在研究杠桿平衡條件時，哪個量才是有價值的呢？研究小組的同學觀察到：支點到F的作用點的距離(s1)與支點到F1的作用線的距離(l1)是相等的。研究小組的同學又進行了實驗。實驗3：①移動鉤碼，使杠桿(待填)。②繼續(xù)實驗，使杠桿平衡，記錄F1、s1、l1和F2、s2、l2。③改變鉤碼數(shù)量，移動鉤碼，記錄杠桿處于平衡時的多組F1、s1、l1和F2、s2、l2。④分析實驗數(shù)據(jù)，得出彎杠桿的平衡條件。最后，通過科學思維，得出所有杠桿的平衡條件都是：F1×l1＝F2×l2。杠桿的平衡條件可用于解釋許多杠桿應用，如用圖1方式提升物體比用圖2方式省力，就可用杠桿的平衡條件作出合理解釋。請回答：（1）實驗2中，在研究一側(cè)彎曲的杠桿時，發(fā)現(xiàn)的一個新的等量關系是。（2）將實驗3中的①填寫完整。（3）“支點到力的作用線的距離”在科學上被稱為“力臂”。通過探究杠桿平衡條件的實驗，使我們深深認識到建立這一科學量的價值。用下圖中的圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是。例題2．（2021九上·鎮(zhèn)海期末）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）小科同學先把杠桿的中點支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于（填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)。（2）杠桿在水平位置平衡后，小科按照圖乙所示的實驗方案，在杠桿上分別施加動力、阻力，并使杠桿在水平位置重新平衡，記錄動力F1、動力臂L1、阻力F2、阻力臂L2在下表中。實驗序號F1L1F2L2123232343434242該小組同學分析比較表中數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)可以得出多個不同的結(jié)論。他們經(jīng)過思考，認為圖乙所示的方案存在缺陷。你認為圖乙所示方案的缺陷是：。（3）小科重新多次實驗后，根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制成如圖丙所示的L2和F2的關系圖像。他發(fā)現(xiàn)這和數(shù)學課上學過的反比例函數(shù)y＝kx的圖像很相似。為了進一步確定L2和F2的函數(shù)關系，他應該利用以上數(shù)據(jù)作L2和之間的關系圖像。（4）小科想利用杠桿的平衡條件來測量均勻刻度尺的質(zhì)量。①將刻度尺平放在支座上，左右移動刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心；②如圖丁所示，將質(zhì)量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，使刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡，記錄物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的重心到支座的距離L2；③根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計算出刻度尺的質(zhì)量m＝（用題目中所給物理量表示）。例題3．（2021·衢州）將酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的體積百分比)會變化嗎？小科認為：只要確定酒的密度是否變化就能作出判斷。于是利用身邊的物品，動手制作“密度秤”來測量酒的密度。步驟Ⅰ：按圖甲制作好秤桿，提起提紐，移動秤砣(小螺母)，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點B標記為“0”刻度(單位：g/cm3)。步驟Ⅱ：按圖乙所示，將大螺母浸沒在水中(大螺母必須浸沒且不碰底)，提起提紐，移動秤砣，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點C標記為“1”刻度。再將BC兩刻度之間分為10等份。步驟Ⅲ：測量酒的密度。（1）應用：小科，用該密度秤分別測出瓶蓋剛打開和敞口一段時間后酒的密度約為0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度為0.8g/cm3，應用密度知識可判斷出其酒精度(填“變大”“不變”或“變小")。（2）反思：在制作和測量過程中，大螺母必須浸沒的目的是。（3）拓展：小科若要測量食鹽水的密度，他應先在密度秤上增加大于1的刻度，請你寫出利用直尺和筆標定刻度的過程：。題型四、滑輪原理例題1．（2021·寧波模擬）在“探究動滑輪工作時的特點”活動中，小科用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，在正確操作的情況下，測得的實驗數(shù)據(jù)如下。實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動的距離s/cm①1.0101.120②2.0101.720③3.0102.320（1）分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，使用動滑輪提升物體時，拉力不等于物體重力的一半，而是大于物體重力的一半，其主要原因是。（2）小科進一步研究，測出動滑輪的質(zhì)量為100g，計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值△W=W總-W有-W輪，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)重物的重力越大，差值△W（選“越大”、“越小”或“不變”），請你利用所學知識對此作出解釋：。例題2．（2020九上·杭州月考）某學習小組使用幾個相同的滑輪分別進行機械效率的測定，如圖所示。他們將測得鉤碼重G、拉力F、鉤碼上升的高度h、測力計移動的距離s，并將計算出的有用功W有用、總功W總和機械效率η數(shù)據(jù)一并記入表：次序G/NF/Nh/ms/mW有用/JW總/Jη122.10.10.10.20.2195.2%221.20.10.20.20.2483.3%320.90.10.30.20.27★（1）表格中數(shù)據(jù)★=。（2）比較實驗1、2，第2次的機械效率較低，主要原因是。（3）若在實驗2中用一個更輕的滑輪替代原來的滑輪提升同樣的鉤碼，裝置的機械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。例題3．某班同學在“探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關”時，他們猜想滑輪組的機械效率可能與動滑輪的個數(shù)、物重和物體上升的高度等因素有關，各小組利用如圖所示的裝置進行驗證，楊陽那組得到的實驗數(shù)據(jù)如表：實驗次數(shù)物重（N）物體上升的高度（m）拉力（N）繩子自由端移動的距離（m）機械效率（%）110.10.60.283.3210.10.40.462.5320.10.650.476.9410.20.60.483.3（1）比較第1、2次實驗數(shù)據(jù)得出：用不同的滑輪組提升相同的物體，動滑輪個數(shù)越多，；比較第2、3次實驗數(shù)據(jù)得出：同一個滑輪組，提升的物體越重，；比較第1、4實驗數(shù)據(jù)得出：同一個滑輪組的機械效率與物體上升的高度．（2）在測拉力時，某同學覺得很難使測力計做勻速直線運動，不便于讀數(shù)，就讓彈簧測力計處于靜止狀態(tài)時才讀數(shù)，該同學的讀數(shù)與實際相比（選填“偏大”、“偏小”或“不變”），測得機械效率（選填“偏高”、“偏低”或“不變”），說明滑輪組的機械效率還與有關．（3）有兩個組所用的動滑輪重量相同，提升的物體也相同，測的機械效率卻不同，原因可能是繩子滑輪或滑輪軸之間的不同，影響了測量結(jié)果．所以，我們在生活中經(jīng)常給各種機械加潤滑油，是為了它的機械效率．1．（2021八上·諸暨期中）小明想測量大米的密度，但由于大米容易吸水，導致體積明顯變化，因此用排水的方法測量大米的體積是不合理的。于是小明進行了如下實驗和思考。實驗一：按圖甲和圖乙的方法分別測量大米的質(zhì)量和體積，由此計算出大米的密度。（1）使用托盤天平稱取5克大米。稱量過程中發(fā)現(xiàn)天平指針偏向右邊（如圖甲），接下來小明應如何操作？。（2）由于米粒間存在較大間隙，按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積，則會導致測得的體積值偏。小明思考：能否用排空氣的方法測量大米的體積呢？他設想將大米與空氣密封在一個注射器內(nèi)，只要測出注射器內(nèi)空氣和大米的總體積及空氣的體積，其差值就是大米的體積。但如何測出空氣的體積呢？查閱資料得知：溫度不變時，一定質(zhì)量氣體的體積與其壓強的乘積是定值。于是進行了實驗二：稱取5克大米并裝入注射器內(nèi)（如圖丙），從注射器的刻度上讀出大米和空氣的總體積，通過壓強傳感器測出此時注射器內(nèi)空氣壓強為P;而后將注射器內(nèi)的空氣緩慢壓縮，當空氣壓強增大為2P時，再讀出此時的總體積（壓縮過程中大米的體積、空氣的溫度均不變），整理相關數(shù)據(jù)記錄如表。注射器內(nèi)空氣壓強注射器內(nèi)空氣和大米的總體積注射器內(nèi)空氣體積壓縮前P23毫升V壓縮后2P13毫升0.5V（3）由實驗二測得大米的密度為克／厘米3。（計算結(jié)果精確到0.01）2．（2021·下城模擬）學習了浮力知識后，小金用表面貼有白紙的木板、彈簧、金屬塊、細線等制作了一個液體密度計。彈簧下端掛上金屬塊，指針靜止時的位置標為A；將金屬塊浸沒在水中而不接觸容器，指針靜止時的位置B處標記為1.0；將金屬塊浸沒于密度為0.8g/cm3的酒精中而不接觸容器，在指針靜止時的位置C處標記為0.8。（1）C處應在B處的（選填“上方”或“下方”）。（2）B與C的中點處應標注的值（選填“＜”“＞”或“＝”）0.9。（3）標記完刻度后發(fā)現(xiàn)刻度A與B之間的距離較小，為了增大最小刻度之間的距離，可采取的做法是（寫出一種即可）。3．（2021九上·臺州期中）小明在探究杠桿平衡條件實驗時，選用了如圖甲實驗裝置。（1）如圖甲，把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點O作為支點，其目的是消除對實驗的影響。（2）先將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡，在左右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼后，杠桿的（填“左”或“右”）端上升。（3）當用彈簧秤代替鉤碼探究杠桿平衡條件時，你會采用（填“圖乙”、“圖丙”或“圖乙、圖丙均可以”）正確方法進行實驗。4．為什么要引入力臂的概念，為了探究此課題，小白制作了一個“杠桿力臂演示儀”。杠桿后襯一張硬紙板，上面畫等距的同心圓，最小圓半徑為1厘米，外側(cè)的圓半徑依次增加1厘米，杠桿的支點在圓心上，左邊與支撐架之間連接一條橡皮筋，用彈簧測力計在杠桿的右邊拉，讓其在水平位置平衡（1）如圖甲彈簧測力計豎直向下拉至杠桿保持水平時，測得F1=4牛，在如圖乙（圖甲的位置向外移一格）位置豎直向下拉至杠桿水平時，F(xiàn)2=3牛。比較F1和F2大小不相等，但力的作用效果卻相同，是因為彈簧測力計作用在杠桿上的變化了。（2）如圖丙改變彈簧測力計拉力的方向，作用點與圖乙一樣，仍使杠桿保持水平平衡，彈簧秤的示數(shù)F3將（選填“變大”或“變小”），是因為力的作用效果跟力的的方向有關，方向變了，產(chǎn)生同樣的效果，力的大小也將會改變。（3）如圖丙當彈簧測力計測得F3=4牛時停下，比較圖甲，為什么甲、丙兩種情形中的拉力（F3=F1=4牛），我們有一個基本的信念，甲、丙兩種情形有相同的結(jié)果，必有相同的因素，觀察甲、丙，拉力的作用線與第個圓周相切；猜想：“只要拉力的作用線與同一個圓周相切，拉力的大小都相等。（4）這個猜想是否正確，需要用新的事實進行驗證。如圖丁測得F4=4牛，實驗證實了這個猜想，這個相同的因素，我們用“距離”來表達，給它一個名稱叫“力臂”。5．（2021九上·拱墅期末）如圖所示，小樂用輕質(zhì)杠桿（自身重力不計）、完全相同的鋁塊甲和乙、細線、密度值已知的A、B兩種液體（密度分別為ρA、ρB），自制了可測量液體密度的杠桿密度計。分析下列步驟后，回答問題：步驟一：杠桿兩端分別掛甲和乙，將乙浸沒于液體A，用細線將杠桿懸于O點，使杠桿水平平衡。在杠桿上掛甲處標記刻度ρA。步驟二：將乙浸沒于液體B，只將掛甲的細線向右移動，使杠桿再次水平平衡。在杠桿上掛甲處標記刻度ρB。步驟三：通過等分法均勻畫出其他刻度線。（1）如圖所示，杠桿水平平衡時，細線拉力大小關系是F1F2（選填“＞”或“＜”）。（2）A、B兩液體的密度大小關系是ρAρB（選填“＞”或“＜”）。（3）當液體密度變化時，若掛甲的細線到懸掛點O的距離Lx與液體密度ρx是一次函數(shù)關系，則該密度秤的刻度是均勻的。據(jù)此判斷：小樂“通過等分法均勻畫出其他刻度線”的方法是（選填“合理的”或“不合理的”）。6．（2022九下·舟山開學考）學習了杠桿知識后，小明和小亮利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件。他所選擇的器材有：鉛筆、相同質(zhì)量橡皮若干、細線、刻度尺等。（1）他將細線大致系在鉛筆的中間附近，適當調(diào)節(jié)細線系的位置使鉛筆在水平位置平衡（如圖甲）。保持系的位置不變。然后用細線綁定數(shù)量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側(cè)，如圖乙所示。若想調(diào)節(jié)鉛筆使其在水平位置平衡，他應將左側(cè)橡皮的細線向（選填“左”或“右”）移動。（2）在實驗過程中，小明不小心將前端較長的鉛筆芯弄斷了，鉛筆失去平衡。接下來小明直接調(diào)節(jié)懸掛橡皮的細線，使鉛筆重新水平平衡后（如圖丙），得到的F1L17．（2021·奉化模擬）在探究動滑輪使用特點的實驗中，各小組按照圖（a）中所示的實驗器材進行實驗，每個小組的實驗器材都相同（摩擦力可忽略不計）。甲小組按照實驗要求在滑輪上掛上鉤碼，豎直向上拉彈簧測力計，每次都勻速提起鉤碼，如圖（a）所示。乙、丙兩個小組的同學實驗時，沒有注意按照要求規(guī)范操作，他們斜向上拉彈簧測力計，勻速提起鉤碼，實驗情況分別如圖（b）、（c）所示。各小組的實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中：表一（甲小組）表二（乙小組）表三（丙小組）實驗序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）實驗序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）實驗序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）11.00.641.00.771.00.822.01.152.01.382.01.633.01.663.01.893.02.3（1）甲小組同學分析比較了實驗序號1、2、3的數(shù)據(jù)和相關條件，得出動滑輪使用特點的初步結(jié)論是：使用動滑輪勻速提起重物，。（2）同學們查閱相關資料得知：若不計動滑輪自身的重力，使用動滑輪勻速提升重物時，可以省一半力…由此，他們分析了表一中的實驗數(shù)據(jù)，求出滑輪的重力為牛。（3）分析比較實驗序號1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的實驗數(shù)據(jù)和相關條件，得出的初步結(jié)論是：。8．工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用定滑輪、動滑輪或滑輪組來提升重物。某實驗小組進行了以下實驗：（1）研究定滑輪特點時，做的實驗如甲圖所示，據(jù)此可知：使用定滑輪。（2）在探究“動滑輪能否省力”的實驗中，測得動滑輪重G0=1N，使用如圖乙所示的實驗裝置。改變動滑輪所掛鉤碼的數(shù)量，測量每次所掛鉤碼的重力G，獲得動滑輪勻速上升時彈簧測力計的示數(shù)F，得到下表所示數(shù)據(jù)：分析表中各次實驗的F/(G+G0)值，如果忽略摩擦、繩重及實驗誤差，可以發(fā)現(xiàn)：F/(G+G0)的值接近等于，即可得出使用動滑輪能省一半力的結(jié)論。（3）為了探究滑輪組提升重物能否省功，請利用圖丙的裝置和刻度尺設計實驗方案并分析結(jié)論。實驗步驟：結(jié)論：當時，即證明滑輪組提升重物時不能省功。專題11設備原理探究題型分析密度計、浮力稱、杠桿原理、滑輪原理等基礎設備的原理都是考查的重點,近幾年的中考卷一般會提供有關生活體驗的情景和社會關注的熱點問題為背景,需要學生綜合運用這些知識解決實際問題,做到學以致用、融會貫通。主要考查方向有①利用浮力為原理的密度計和浮力稱的原理及相關注意事項；②掌握杠桿和滑輪的基本原理，以及其使用在實際生產(chǎn)生活中的應用。題型一、密度計例題1．（2022八上·縉云期末）小科按照教材中“綜合實踐活動”的要求，制作簡易密度計。（1）取一根粗細均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲，并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能在液體中。（2）將吸管放到水中的情景如圖(a)所示，測得浸入的長度為H；放到另一液體中的情景如圖(b)所示，浸入的長度為h。用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度，則ρ液ρ水（填“＞”、“＜”或“＝”）。實驗次數(shù)12345液體密度ρ/g·cm－30.80.91.01.11.2浸入的深度h/cm6.35.65.04.54.2（3）小科做了五次實驗，獲得的數(shù)據(jù)如上表：小科根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在吸管上標出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2刻度線（單位g/cm3）。小科通過比較上述實驗數(shù)據(jù)，可不可以研究浮力大小與液體密度的關系，并請說明原因。（4）接著小科再用這個密度計測量食油的密度。但操作時卻出現(xiàn)了圖(c)所示的情形。請你幫助小科稍加改進，利用該密度計順利測出食油的密度?！敬鸢浮浚?）漂?。?）＞（3）不可以，沒有控制排開液體的體積相同（合理即可）（4）再向容器中添加食油或換成直徑細些的容器【解析】（1）取一根粗細均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲，并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能在液體中漂浮。

（2）吸管在水和液體中都是漂浮，則它受到的浮力都等于自身重力，即浮力保持不變。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液體的密度與排開液體體積成反比；因為排開液體的體積V液<V水，所以液體密度ρ液>ρ水。

（3）小科通過比較上述實驗數(shù)據(jù)，不可以研究浮力大小與液體密度的關系，原因：沒有控制排開液體的體積相同。

（4）根據(jù)c圖可知，吸管的下端觸底了，只有讓吸管離開燒杯底部才能正常使用，則改進方案為：再向容器中添加食油或換成直徑細些的容器。例題2．（2021八上·瑞安月考）科學拓展課上，同學們利用一根吸管制作一個簡易密度計。（1）小明在吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，這樣做的目的是。（2）在老師的指導下，同學們通過計算，在吸管上標出對應的刻度線，便制成了一個簡易的吸管密度計，以下四位同學標刻的刻度合理的是。（3）小明提出：適當增大配重可以使簡易密度計測量結(jié)果更準確，你是否支持他的觀點？并說明理由?！敬鸢浮浚?）使簡易密度計豎直漂浮在液體中（2）C（3）支持。密度計漂浮，浮力=重力，增大配重就要增大浮力，根據(jù)阿基米德原理，需要增大V排，浸入液體中的深度就增大了?！窘馕觥浚?）小明在吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，這樣做的目的是：使簡易密度計豎直漂浮在液體中。

（2）密度計在液體中漂浮，所受浮力等于自身的重力，則F浮液=G，也就是ρ液gSh液=G，

因為g、S和G一定，所以h液和ρ液成反比，則密度計的刻度分布不均勻，故A錯誤；

由ρ液gSh液=G可知，浸入液體中的深度越小，說明液體的密度越大，因此密度計的刻度由上至下數(shù)值逐漸增大，故D錯誤；

因h液和ρ液成反比例，所以在密度增大量Δρ相同時，Δh會減小，即越往下刻度線的間距減小，故B錯誤，C正確。故選C。（3）我支持他的觀點，理由是：密度計漂浮，浮力=重力，增大配重就要增大浮力，根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，需要增大V排，浸入液體中的深度就增大了。例題3．（2021八上·紹興期中）小明按照教材中“綜合實踐活動”的要求制作了簡易密度計。取一根粗細均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。如下圖所示。為了給密度計標上刻度，他進行了如下操作：a.將其放入水中，豎立靜止后，在密度計上與水面相平處標上1.0g/cm3b.將其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同樣的方法在密度計上標上0.9g/cm3；c.接著他以兩刻度線間的長度表示0.1g/cm3，將整個飲料吸管均勻標上刻度；d.將做好的密度計放入酒精中進行檢驗，發(fā)現(xiàn)液面明顯不在0.8g/cm3刻度處。（1）如圖甲所示，小明制作的密度計，你認為刻度0.9應該在點（選填“p”或“q”）（2）在實驗步驟c中，小明這樣均勻標示刻度是(選填“正確”、“錯誤”)。（3）若被測液體的密度為ρ液密度計浸入被測液體的深度為h(如圖乙)、自制密度計的質(zhì)量為m，橫截面積為S，用給定的字母推導出ρ液關于h的關系式為。（4）小明為了讓簡易密度計做的更精確，想使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，請你為小明設計一種改進方法：?！敬鸢浮浚?）P（2）錯誤（3）m/Sh（4）換用管徑更細的吸管【解析】（1）密度計始終漂浮在液面上，則它受到的浮力始終等于重力，即浮力保持不變。

根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，密度計排開液體的體積與液體密度成反比。

因為酒精的密度小于水的密度，

所以排開液體的體積V排水＜V排酒，

所以密度計放在酒精中，液面的位置在水密度值刻度線的上方，

即刻度0.9應該在p點。

（2）密度計漂浮，它受到的浮力等于重力，

即F浮=G物，

ρ液gV排=mg，

ρ液gSh浸=mg，

解得：?浸=mρ液S，

則密度計處于漂浮狀態(tài)時浸沒的深度與液體密度成反比，

所以密度計刻度不均勻，即小明這樣均勻標示刻度是錯誤的。

（3）自制密度計的質(zhì)量為m，則G=mg，

若被測液體的密度為ρ液，密度計處于漂浮狀態(tài)時，

浮力等于重力，即：F浮=G，

即：ρ液gV排=mg，

ρ液gsh=mg，題型二、浮力稱例題1．（2021八上·三門期末）小金把家里景觀水池底部的鵝卵石取出清洗，他先將-個重為15N的空桶漂浮在水面上，然后將池底的鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)，桶仍漂浮在水面(不考慮撈出過程中帶出的水，ρ水=1.0×103kg/m3)（1）某塊鵝卵石在水池底部時，它受到的浮力它的重力(選填“大于”、“小于”或“等于”)。（2）全部鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時，水池內(nèi)水面高度與鵝卵石未撈出時相比會_______(選填“上升”、“下降”或“不變”)。若此時桶排開水的體積為5.0×10-3m3，求桶內(nèi)鵝卵石的總質(zhì)量。【答案】（1）小于（2）上升；

F浮總=ρ液gV排=1×1０3Kg/m3×10N/kg×5.0×10-3m3=50NG石=F浮總-G桶=50N－15N=35Nm【解析】（1）鵝卵石在池水里處于下沉狀態(tài)，則它受到的浮力小于重力。

（2）鵝卵石在桶內(nèi)處于漂浮狀態(tài)，則此時它受到的浮力大于沉在池底時的浮力。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，則此時它排開水的體積大于沉在池底時的體積，因此水池內(nèi)水面高度與未撈出時相比會上升。

和鵝卵石受到的總浮力F浮總=ρ液gV排=1×1０3kg/m3×10N/kg×5.0×10-3m3=50N；

鵝卵石的重力：G石=F浮總-G桶=50N－15N=35N；

鵝卵石的質(zhì)量：m石例題2．（2021八上·普陀期末）為了給正方體工件表面均勻地涂上某種油，需要用豎直向下的力F把漂浮在油面上的工件緩緩地壓軸入油內(nèi)，如圖甲所示。工件的下底面與油面的距離為h，力F與h的大小關系如圖乙所示。小科覺得圖中CB的延長線BA線是沒有意義的，老師告訴他，當力F為負值時，標明它的方向與原來的方向相反了。（1）分析BC段：隨著h的增大，油對工件底面的壓強將（選填“變大”、“變小”或“不變”。）（2）若A點的坐標為(a，0)，則a=，從圖像分析，a表示工件一個屋里量的值，這個量就是工件的。（3）求C點所對應的狀態(tài)下，油對工件下底面的壓強（不考慮大氣壓強）。（4）求油的密度?！敬鸢浮浚?）變大（2）400；重力（3）4000Pa（4）0.8×103kg/m3【解析】（1）在BC段中隨著h的增大，根據(jù)p=ρgh可知，工件下底面的壓強大小將變大。

（2）根據(jù)圖乙可知，橫軸上每格表示200N，那么則a=400。A在虛線部分，則F的方向豎直向上，根據(jù)二力平衡的條件可知：G=F+F浮。A點對應的深度h=0，此時物體不受浮力，那么G=F，即此時a表示工件的重力。

（3）由圖乙坐標系，可知C點處，h=0.5m，則F浮=G+FC=400N+600N=1000N。

C點時工件的上表面沒有油，不會受到向下的壓力，則油對工件下底面的壓力F=F浮=1000N，

則油對工件下底面的壓強p=FS=1000N(0.5m)2=4000Pa。

（4）工件的質(zhì)量m=Gg=例題3．（2020八上·仙居期末）“水能載舟，亦能覆舟”，那么水的浮力的大小跟哪些因素有關呢？某同學做了如圖所示的實驗。（1）圖(b)中物體受到的浮力是N；（2）由(b)(c)可以得出的結(jié)論是；（3）2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功潛入10909米海底，創(chuàng)下中國載人深潛新的深度紀錄。下潛到上萬米的海底難度非常大，其主要原因是?！敬鸢浮浚?）0.4（2）(在液體密度相同時，)物體排開液體的體積越大，物體所受的浮力越大（3）液體內(nèi)部的壓強隨液體深度的增加而增大，萬米水深壓強太大【解析】（1）圖(b)中物體受到的浮力是F浮力=G-F拉=8N-7.6N=0.4N；

（2）b和c中，液體都是水，那么液體的密度相同；b中和c中物體排開水的體積不同，因此得到結(jié)論：在液體密度相同時，物體排開液體的體積越大，物體所受的浮力越大。

（3）下潛到上萬米的海底難度非常大，其主要原因是：液體內(nèi)部的壓強隨液體深度的增加而增大，萬米水深壓強太大。題型三、杠桿原理(共3題；共10分)例題1．（2021九上·金華期中）下列是某科學研究小組探究杠桿平衡條件的實驗過程：(本實驗均使用輕質(zhì)杠桿)實驗1：在直杠桿水平平衡時(如圖甲所示)進行實驗，記錄多組數(shù)據(jù)。得出：F1×s1＝F2×s2(注：s1和s2分別表示支點到F1和F2的作用點的距離)。在直杠桿傾斜平衡時(如圖乙所示)進行實驗，也得到了同樣的結(jié)論。該結(jié)論適用于所有平衡時的杠桿嗎？實驗2：科學研究小組用一側(cè)彎曲的杠桿進行如圖丙所示的實驗，移動鉤碼，改變鉤碼數(shù)量，記錄數(shù)據(jù)如表，分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述結(jié)論并不成立，但發(fā)現(xiàn)一個新的等量關系，即：(待填)。實驗次數(shù)F1/Ns1/cmF2/Ns2/cml2/cm11.010.00.521.320.121.520.01.031.729.832.030.02.525.524.0s和l(支點到力的作用線的距離)這兩個量在研究杠桿平衡條件時，哪個量才是有價值的呢？研究小組的同學觀察到：支點到F的作用點的距離(s1)與支點到F1的作用線的距離(l1)是相等的。研究小組的同學又進行了實驗。實驗3：①移動鉤碼，使杠桿(待填)。②繼續(xù)實驗，使杠桿平衡，記錄F1、s1、l1和F2、s2、l2。③改變鉤碼數(shù)量，移動鉤碼，記錄杠桿處于平衡時的多組F1、s1、l1和F2、s2、l2。④分析實驗數(shù)據(jù)，得出彎杠桿的平衡條件。最后，通過科學思維，得出所有杠桿的平衡條件都是：F1×l1＝F2×l2。杠桿的平衡條件可用于解釋許多杠桿應用，如用圖1方式提升物體比用圖2方式省力，就可用杠桿的平衡條件作出合理解釋。請回答：（1）實驗2中，在研究一側(cè)彎曲的杠桿時，發(fā)現(xiàn)的一個新的等量關系是。（2）將實驗3中的①填寫完整。（3）“支點到力的作用線的距離”在科學上被稱為“力臂”。通過探究杠桿平衡條件的實驗，使我們深深認識到建立這一科學量的價值。用下圖中的圖1方式提升物體比用圖2方式省力的原因是?！敬鸢浮浚?）F1×S1=F2×L2（2）傾斜或轉(zhuǎn)動（3）圖1中動力臂是阻力臂的2倍，圖2中動力臂等于阻力臂【解析】（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)知F1×s1=F2×l2；

（2）本實驗是研究支點到F1的作用點的距離（s1）與支點到F1的作用線的距離（l1）哪個更有價值，所以應該讓著兩者不相等，所以應該讓杠桿傾斜或轉(zhuǎn)動時，記錄杠桿處于平衡時的多組F、s、l的關系；（3）科學上把支點到到力的作用線的距離稱為力臂；

（4）圖1中是動滑輪，動力臂是阻力臂的2倍，而圖2中是定滑輪，動力臂等于阻力臂，所以圖1中的動力臂大于圖2中的動力臂，所以用圖1方式提升物體比用圖2方式省力。例題2．（2021九上·鎮(zhèn)海期末）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）小科同學先把杠桿的中點支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于（填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)。（2）杠桿在水平位置平衡后，小科按照圖乙所示的實驗方案，在杠桿上分別施加動力、阻力，并使杠桿在水平位置重新平衡，記錄動力F1、動力臂L1、阻力F2、阻力臂L2在下表中。實驗序號F1L1F2L2123232343434242該小組同學分析比較表中數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)可以得出多個不同的結(jié)論。他們經(jīng)過思考，認為圖乙所示的方案存在缺陷。你認為圖乙所示方案的缺陷是：。（3）小科重新多次實驗后，根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制成如圖丙所示的L2和F2的關系圖像。他發(fā)現(xiàn)這和數(shù)學課上學過的反比例函數(shù)y＝kx的圖像很相似。為了進一步確定L2和F2的函數(shù)關系，他應該利用以上數(shù)據(jù)作L2和之間的關系圖像。（4）小科想利用杠桿的平衡條件來測量均勻刻度尺的質(zhì)量。①將刻度尺平放在支座上，左右移動刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心；②如圖丁所示，將質(zhì)量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，使刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡，記錄物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的重心到支座的距離L2；③根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計算出刻度尺的質(zhì)量m＝（用題目中所給物理量表示）?！敬鸢浮浚?）平衡（2）每組動力與阻力，動力臂和阻力臂大小都相等，實驗數(shù)據(jù)單一重復，不具普遍性（3）1/F2（4）M1L1/L2【解析】（1）小科同學先把杠桿的中點支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于平衡狀態(tài)。

（2）觀察表格數(shù)據(jù)可知，我認為圖乙所示方案的缺陷是：每組動力與阻力，動力臂和阻力臂大小都相等，實驗數(shù)據(jù)單一重復，不具有普遍性。

（3）為了進一步確定L2和F2的函數(shù)關系，他應該利用以上數(shù)據(jù)作L2和1/F2之間的關系圖像。

（4）根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到：

G1L1=GL2；

M1gL1=mgL2；

M1L1=mL2；解得：m=M例題3．（2021·衢州）將酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的體積百分比)會變化嗎？小科認為：只要確定酒的密度是否變化就能作出判斷。于是利用身邊的物品，動手制作“密度秤”來測量酒的密度。步驟Ⅰ：按圖甲制作好秤桿，提起提紐，移動秤砣(小螺母)，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點B標記為“0”刻度(單位：g/cm3)。步驟Ⅱ：按圖乙所示，將大螺母浸沒在水中(大螺母必須浸沒且不碰底)，提起提紐，移動秤砣，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點C標記為“1”刻度。再將BC兩刻度之間分為10等份。步驟Ⅲ：測量酒的密度。（1）應用：小科，用該密度秤分別測出瓶蓋剛打開和敞口一段時間后酒的密度約為0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度為0.8g/cm3，應用密度知識可判斷出其酒精度(填“變大”“不變”或“變小")。（2）反思：在制作和測量過程中，大螺母必須浸沒的目的是。（3）拓展：小科若要測量食鹽水的密度，他應先在密度秤上增加大于1的刻度，請你寫出利用直尺和筆標定刻度的過程：?！敬鸢浮浚?）變小（2）控制排開的液體體積相同（3）方法一：先測出BC的長度，以C點為起點向左畫出與BC等長的CD，再把CD長度十等分方法二：先測每小格的長度，以C點為起點向左畫出與前面每小格等距的刻度【解析】（1）敞口一段時間后，白酒溶液的密度增大了，說明其中的酒精減小，而水相對增多了，故酒精度變小。

（2）反思：在制作和測量過程中，大螺母必須浸沒的目的是：控制排開的液體體積相同。

（3）利用直尺和筆標定刻度的過程：

方法一：先測出BC的長度，以C點為起點向左畫出與BC等長的CD，再把CD長度十等分；

方法二：先測每小格的長度，以C點為起點向左畫出與前面每小格等距的刻度。題型四、滑輪原理例題1．（2021·寧波模擬）在“探究動滑輪工作時的特點”活動中，小科用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，在正確操作的情況下，測得的實驗數(shù)據(jù)如下。實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動的距離s/cm①1.0101.120②2.0101.720③3.0102.320（1）分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，使用動滑輪提升物體時，拉力不等于物體重力的一半，而是大于物體重力的一半，其主要原因是。（2）小科進一步研究，測出動滑輪的質(zhì)量為100g，計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值△W=W總-W有-W輪，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)重物的重力越大，差值△W（選“越大”、“越小”或“不變”），請你利用所學知識對此作出解釋：?！敬鸢浮浚?）動滑輪有重力（2）越大；所掛鉤碼增多，摩擦力增大，額外功增多【解析】（1）分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，使用動滑輪提升物體時，拉力不等于物體重力的一半，而是大于物體重力的一半，其主要原因是動滑輪有重力。

（2）小科進一步研究，測出動滑輪的質(zhì)量為100g，計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值△W=W總-W有-W輪，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)重物的重力越大，差值△W越大，解釋：所掛鉤碼增多，摩擦力增大，額外功增多。例題2．（2020九上·杭州月考）某學習小組使用幾個相同的滑輪分別進行機械效率的測定，如圖所示。他們將測得鉤碼重G、拉力F、鉤碼上升的高度h、測力計移動的距離s，并將計算出的有用功W有用、總功W總和機械效率η數(shù)據(jù)一并記入表：次序G/NF/Nh/ms/mW有用/JW總/Jη122.10.10.10.20.2195.2%221.20.10.20.20.2483.3%320.90.10.30.20.27★（1）表格中數(shù)據(jù)★=。（2）比較實驗1、2，第2次的機械效率較低，主要原因是。（3）若在實驗2中用一個更輕的滑輪替代原來的滑輪提升同樣的鉤碼，裝置的機械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】（1）74.1%（2）要克服動滑輪重力做額外功（3）變大【解析】（1）表格中數(shù)據(jù)★=η=W有W總=0.2J0.27J例題3．某班同學在“探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關”時，他們猜想滑輪組的機械效率可能與動滑輪的個數(shù)、物重和物體上升的高度等因素有關，各小組利用如圖所示的裝置進行驗證，楊陽那組得到的實驗數(shù)據(jù)如表：實驗次數(shù)物重（N）物體上升的高度（m）拉力（N）繩子自由端移動的距離（m）機械效率（%）110.10.60.283.3210.10.40.462.5320.10.650.476.9410.20.60.483.3（1）比較第1、2次實驗數(shù)據(jù)得出：用不同的滑輪組提升相同的物體，動滑輪個數(shù)越多，；比較第2、3次實驗數(shù)據(jù)得出：同一個滑輪組，提升的物體越重，；比較第1、4實驗數(shù)據(jù)得出：同一個滑輪組的機械效率與物體上升的高度．（2）在測拉力時，某同學覺得很難使測力計做勻速直線運動，不便于讀數(shù)，就讓彈簧測力計處于靜止狀態(tài)時才讀數(shù)，該同學的讀數(shù)與實際相比（選填“偏大”、“偏小”或“不變”），測得機械效率（選填“偏高”、“偏低”或“不變”），說明滑輪組的機械效率還與有關．（3）有兩個組所用的動滑輪重量相同，提升的物體也相同，測的機械效率卻不同，原因可能是繩子滑輪或滑輪軸之間的不同，影響了測量結(jié)果．所以，我們在生活中經(jīng)常給各種機械加潤滑油，是為了它的機械效率．【答案】（1）機械效率越低；機械效率越高；無關（2）偏?。黄?；運動狀態(tài)（3）摩擦；提高【解析】（1）比較第1、2次實驗數(shù)據(jù)得出：用不同的滑輪組提升相同的物體，動滑輪的個數(shù)越多，其機械效率越低；比較第2、3次實驗數(shù)據(jù)得出：同一個滑輪組，提升的物體越重，它的機械效率越高；比較第1、4次實驗數(shù)據(jù)可知，兩次實驗時的效率相同，因此同一個滑輪組的機械效率與物體上升的高度無關；（2）要正確測量拉力，所以彈簧測力計需要做勻速運動．而當彈簧測力計靜止讀數(shù)時，便不會存在摩擦力對拉力的影響，所以所測拉力偏小，機械效率偏高；說明滑輪組的機械效率還與物體的運動狀態(tài)有關；（3）兩個小組所用的動滑輪重量相同，提升的物體也相同，測得的機械效率卻不同，原因可能是繩子與滑輪或滑輪軸之間的摩擦同，影響了測量結(jié)果；所以，我們在生活中經(jīng)常給各種機械加潤滑油，是為了減小摩擦，提高機械效率．1．（2021八上·諸暨期中）小明想測量大米的密度，但由于大米容易吸水，導致體積明顯變化，因此用排水的方法測量大米的體積是不合理的。于是小明進行了如下實驗和思考。實驗一：按圖甲和圖乙的方法分別測量大米的質(zhì)量和體積，由此計算出大米的密度。（1）使用托盤天平稱取5克大米。稱量過程中發(fā)現(xiàn)天平指針偏向右邊（如圖甲），接下來小明應如何操作？。（2）由于米粒間存在較大間隙，按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積，則會導致測得的體積值偏。小明思考：能否用排空氣的方法測量大米的體積呢？他設想將大米與空氣密封在一個注射器內(nèi)，只要測出注射器內(nèi)空氣和大米的總體積及空氣的體積，其差值就是大米的體積。但如何測出空氣的體積呢？查閱資料得知：溫度不變時，一定質(zhì)量氣體的體積與其壓強的乘積是定值。于是進行了實驗二：稱取5克大米并裝入注射器內(nèi)（如圖丙），從注射器的刻度上讀出大米和空氣的總體積，通過壓強傳感器測出此時注射器內(nèi)空氣壓強為P;而后將注射器內(nèi)的空氣緩慢壓縮，當空氣壓強增大為2P時，再讀出此時的總體積（壓縮過程中大米的體積、空氣的溫度均不變），整理相關數(shù)據(jù)記錄如表。注射器內(nèi)空氣壓強注射器內(nèi)空氣和大米的總體積注射器內(nèi)空氣體積壓縮前P23毫升V壓縮后2P13毫升0.5V（3）由實驗二測得大米的密度為克／厘米3。（計算結(jié)果精確到0.01）【答案】（1）向左盤內(nèi)添加米直到天平平衡（2）大（3）1.67【解析】(1)因為下面實驗中用的大米的質(zhì)量為5g，所以5g的砝碼是不能改變的，故應當向左盤中添加大米直到橫梁平衡為止；

(2)由于米粒間存在較大間隙，按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積，則會導致測得的體積值偏大；(3)根據(jù)溫度不變時，一定質(zhì)量氣體的體積與其壓強的乘積是定值。所以壓縮前注射器內(nèi)空氣的體積V=23ml-V大米

壓縮后注射器內(nèi)空氣的體積0.5V=13ml-V大米

根據(jù)題意可以得到ρ×(23ml-V大米)=2ρ×(13ml-V大米)

所以大米的體積V大米=3ml=3cm3

所以大米的密度ρ2．（2021·下城模擬）學習了浮力知識后，小金用表面貼有白紙的木板、彈簧、金屬塊、細線等制作了一個液體密度計。彈簧下端掛上金屬塊，指針靜止時的位置標為A；將金屬塊浸沒在水中而不接觸容器，指針靜止時的位置B處標記為1.0；將金屬塊浸沒于密度為0.8g/cm3的酒精中而不接觸容器，在指針靜止時的位置C處標記為0.8。（1）C處應在B處的（選填“上方”或“下方”）。（2）B與C的中點處應標注的值（選填“＜”“＞”或“＝”）0.9。（3）標記完刻度后發(fā)現(xiàn)刻度A與B之間的距離較小，為了增大最小刻度之間的距離，可采取的做法是（寫出一種即可）?！敬鸢浮浚?）下方（2）=（3）增大金屬塊體積（增大同材料金屬塊的質(zhì)量）或用更軟的彈簧【解析】（1）根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液體gV排可知，金屬塊完全浸沒時受到的浮力與液體密度成正比；因為0.8g/cm3<1g/cm3，所以標記為0.8時的浮力小于標記為1時的浮力。根據(jù)F=G-F浮可知，標記為0.8時的彈簧測力計的示數(shù)大于標記為1時的示數(shù)，因此C處應在B處的下方。

（2）當金屬塊完全浸沒在液體中時，

彈簧測力計的示數(shù)：F=G-F浮=G-ρ液體gV排=-ρ液體gV排+G；

其中G、g和V排都是常量，因此測力計的示數(shù)F與液體密度ρ液為一次函數(shù)關系。

即密度增大多少倍，測力計的示數(shù)也減少多少倍。

因為B與C之間的示數(shù)F肯定等于這兩個示數(shù)和的一半，

所以標注的刻度值應該為1和0.8的一半，

即中點處的標注值等于（1+0.8）/2=0.9。

（2）刻度A和B之間的距離較小，即測力計的示數(shù)F偏小。

根據(jù)公式F=G-ρ液體gV排=ρgV-ρ液體gV排=(ρ-ρ液體）gV排可知，

增大測力計示數(shù)F的方法：

①增大金屬塊的體積；

②換用更軟的彈簧，相同的拉力才會伸長更大的長度。3．（2021九上·臺州期中）小明在探究杠桿平衡條件實驗時，選用了如圖甲實驗裝置。（1）如圖甲，把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點O作為支點，其目的是消除對實驗的影響。（2）先將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡，在左右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼后，杠桿的（填“左”或“右”）端上升。（3）當用彈簧秤代替鉤碼探究杠桿平衡條件時，你會采用（填“圖乙”、“圖丙”或“圖乙、圖丙均可以”）正確方法進行實驗?！敬鸢浮浚?）杠桿自重(重力)（2）左（3）圖丙【解析】（1）如圖甲，把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點O作為支點，其目的是消除杠桿自重(重力)對實驗的影響。

（2）設鉤碼的重力為G，杠桿上每格的長度為L，則左邊：5G×1L=5GL；右邊：2G×3L=6GL。比較可知，杠桿的左端上升。

（3）當用彈簧秤代替鉤碼探究杠桿平衡條件時，我會采用圖丙的的正確方法進行實驗。4．為什么要引入力臂的概念，為了探究此課題，小白制作了一個“杠桿力臂演示儀”。杠桿后襯一張硬紙板，上面畫等距的同心圓，最小圓半徑為1厘米，外側(cè)的圓半徑依次增加1厘米，杠桿的支點在圓心上，左邊與支撐架之間連接一條橡皮筋，用彈簧測力計在杠桿的右邊拉，讓其在水平位置平衡（1）如圖甲彈簧測力計豎直向下拉至杠桿保持水平時，測得F1=4牛，在如圖乙（圖甲的位置向外移一格）位置豎直向下拉至杠桿水平時，F(xiàn)2=3牛。比較F1和F2大小不相等，但力的作用效果卻相同，是因為彈簧測力計作用在杠桿上的變化了。（2）如圖丙改變彈簧測力計拉力的方向，作用點與圖乙一樣，仍使杠桿保持水平平衡，彈簧秤的示數(shù)F3將（選填“變大”或“變小”），是因為力的作用效果跟力的的方向有關，方向變了，產(chǎn)生同樣的效果，力的大小也將會改變。（3）如圖丙當彈簧測力計測得F3=4牛時停下，比較圖甲，為什么甲、丙兩種情形中的拉力（F3=F1=4牛），我們有一個基本的信念，甲、丙兩種情形有相同的結(jié)果，必有相同的因素，觀察甲、丙，拉力的作用線與第個圓周相切；猜想：“只要拉力的作用線與同一個圓周相切，拉力的大小都相等。（4）這個猜想是否正確，需要用新的事實進行驗證。如圖丁測得F4=4牛，實驗證實了這個猜想，這個相同的因素，我們用“距離”來表達，給它一個名稱叫“力臂”?！敬鸢浮浚?）作用點（2）變大（3）3（4）從支點到力作用線的【解析】（1）F1和F2的方向相同，大小不同，但是作用效果相同，只能說明彈簧測力計在杠桿上的作用點變化了；

（2）F3的方向改變了，那么拉力的動力臂變小了，為了保持杠桿平衡，產(chǎn)生相同的效果，必須保證測力計的示數(shù)變大；

（3）如圖丙當彈簧測力計測得F3=4牛時停下，比較圖甲，為什么甲、丙兩種情形中的拉力（F3=F1=4牛），我們有一個基本的信念，甲、丙兩種情形有相同的結(jié)果，必有相同的因素，觀察甲、丙，拉力的作用線與第3個圓周相切；猜想：“只要拉力的作用線與同一個圓周相切，拉力的大小都相等。

（4）這個猜想是否正確，需要用新的事實進行驗證。如圖丁測得F4=4牛，實驗證實了這個猜想，這個相同的因素，我們用“從支點到力作用線的距離”來表達，給它一個名稱叫“力臂”。5．（2021九上·拱墅期末）如圖所示，小樂用輕質(zhì)杠桿（自身重力不計）、完全相同的鋁塊甲和乙、細線、密度值已知的A、B兩種液體（密度分別為ρA、ρB），自制了可測量液體密度的杠桿密度計。分析下列步驟后，回答問題：步驟一：杠桿兩端分別掛甲和乙，將乙浸沒于液體A，用細線將杠桿懸于O點，使杠桿水平平衡。在杠桿上掛甲處標記刻度ρA。步驟二：將乙浸沒于液體B，只將掛甲的細線向右移動，使杠桿再次水平平衡。在杠桿上掛甲處標記刻度ρB。步驟三：通過等分法均勻畫出其他刻度線。（1）如圖所示，杠桿水平平衡時，細線拉力大小關系是F1F2（選填“＞”或“＜”）。（2）A、B兩液體的密度大小關系是ρAρB（選填“＞”或“＜”）。（3）當液體密度變化時，若掛甲的細線到懸掛點O的距離Lx與液體密度ρx是一次函數(shù)關系，則該密度秤的刻度是均勻的。據(jù)此判斷：小樂“通過等分法均勻畫出其他刻度線”的方法是（選填“合理的”或“不合理的”）?！敬鸢浮浚?）＞（2）＜（3）合理的【解析】（1）根據(jù)圖片可知，動力臂L1小于阻力臂L2，再根據(jù)杠杠的平衡公式F1L1=F2L2可知，細線拉力的大?。篎1>F2。

（2）根據(jù)杠杠的平衡公式F1L1=F2L2得到：G甲×L1=（G乙-F?。罫2=（G乙-ρ液gV排）×L2

在A液體中時，得到：G甲×L1=（G乙-ρAgV排）×L2①；

在B液體中時，得到：G甲×L1'=（G乙-ρBgV排）×L2②；

①÷②得到：L1L1'=G乙?ρAgV排G乙?ρBgV排;

因為L1>L1'；

所以：G乙-ρA