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初中科学2022年中考二轮复习专题：6力学探究实验

更新时间：2022-03-25 浏览次数：166 类型：二轮复习

一、实验探究题

1. (2020九上·余杭期中) 在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。
1. （1）甲图中A球的机械能(选填“增加”、“减小”或“不变”)；
2. （2）乙图中B球沿斜面运动过程中的动能(选填“增大”、“减小”或“不变”)；
3. （3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图(选填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。
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2. 为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤从A点静止释放，利用频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置(如图)。
1. （1）摆锤到达最高点B时，是否处于平衡状态？。
2. （2）小明发现摆锤从A点到O点时速度越来越大，他从照片中获得的证据是。
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3. (2021七下·诸暨月考) 为了探究力的作用效果与那些因素有关，小王同学做了如下实验。如图所示使一薄钢条下端固定，现分别用不同的力去推它，使其发生甲、乙、丙、丁各图所示的形变。如果 F₁=F₃=F₄>F₂ ，则：
1. （1）小王同学在做实验前必须先分析问题，并做出猜测。从小王同学设计的实验来看，他认为力的作用效果与那些因素有关？；
2. （2）小王同学通过甲乙两次实验。比较实验现象，是为了验证猜想：；
3. （3）要得出“力的作用效果与力的作用点有关”的结论，小王同学须分析比较两次实验；
4. （4）小王同学能不能通过分析比较乙和丁两次实验的现象来得出结论？为什么？
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4. (2019九上·温岭月考) 为什么要引入力臂的概念，为了探究此课题，小白制作了一个“杠杆力臂演示仪”。杠杆后衬一张硬纸板，上面画等距的同心圆，最小圆半径为 1 厘米，外侧的圆半径依次增加1 厘米，杠杆的支点在圆心上，左边与支撑架之间连接一条橡皮筋，用弹簧测力计在杠杆的右边拉，让其在水平位置平衡。
1. （1）如图甲弹簧测力计竖直向下拉至杠杆保持水平时，测得F₁=4牛，在如图乙（图甲的位置向外移一格）位置竖直向下拉至杠杆水平时，F₂=3牛。比较F₁和F₂大小不相等，但力的作用效果却相同，是因为弹簧测力计作用在杠杆上的变化了。
2. （2）如图丙改变弹簧测力计拉力的方向，作用点与图乙一样，仍使杠杆保持水平平衡，弹簧秤的示数F₃将（选填“变大”或“变小”），是因为力的作用效果跟力的的方向有关，方向变了，产生同样的效果，力的大小也将会改变。
3. （3）如图丙当弹簧测力计测得F₃=4牛时停下，比较图甲，为什么甲、丙两种情形中的拉力（F₃=F₁=4牛），我们有一个基本的信念，甲、丙两种情形有相同的结果，必有相同的因素，观察甲、丙，拉力的作用线与第个圆周相切；猜想：“只要拉力的作用线与同一个圆周相切，拉力的大小都相等。
4. （4）这个猜想是否正确，需要用新的事实进行验证。如图丁测得F₄=4牛，实验证实了这个猜想，这个相同的因素，我们用“距离”来表达，给它一个名称叫“力臂”。
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5. (2019七下·江干期中) 如图( A)所示，将一根原长为L₀的弹簧一端固定在墙面上，分别用大小或方向不同的力作用在弹簧的另一端，实验现象如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
1. （1）分析比较图可知，当力的大小和作用点相同时，力的方向不同，力的作用效果不同。
2. （2）分析比较图(c)和(d)可知，当力的大小和相同时，力的不同，力的作用效果不同。
3. （3）分析比较图(b)和(c)可知，。
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6. 小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材，制作一个简易测力计。标注刻度方案一：让橡皮筋在竖直方向自由下垂，当指针稳定时，在指针所指位置标注“0”刻度；再用弹簧测力计拉动挂钩，拉力分别显示为1 N、2 N、3 N、4 N时，在指针所指位置分别标注对应的刻度；实验相关数据记录如下表。

拉力F/N

0

1

2

3

4

橡皮筋伸长△L/cm

0

1.2

3.4

6.1

9.9
1. （1）请你根据表中的数据，在图中绘制出△L-F图像。
2. （2）完成上述实验后，小亮提出了标注刻度的方案二：标注“0”刻度的方法与方案一相同，然后再用弹簧测力计拉动挂钩，使拉力示数为4 N，在指针所指位置标注4 N的刻度，在0刻度线与4N刻度线之间分成4等份，标出各刻度线和对应的刻度。如果让你利用橡皮筋制作简易测力计，标注刻度时，你会选择方案一还是方案二，并说明理由。
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7. (2021七下·台州期末) 在探究重力与质量的关系时：
1. （1）某同学用已知质量的钩码进行实验，根据测得的数据作出G-m图象，如图所示，由此得出结论；物体受到的重力与质量成比。
2. （2）他又正确测量了一个木块的质量和重力，并在图上正确描点A，如图所示。请分析点A不在直线a上的主要原因是（用字母表示）。
  
  A . 弹簧测力计测量前没调零 B . 天平测量前没调平 C . 测量过程中存在误差
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8. (2021七下·滨江期中) 小林在探究“重力的大小的相关因素”实验，得到以下数据。

测量对象	质量m (kg)	重力G(N)	比值g (N/kg)
物体1	0.1	0.98	9.8
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.94	9.8

（1）实验中，需要的测量工具是和。
（2）分析表中数据，可以得出的结论是：。

（3）在通常情况下，我们将g值取为9.8N/kg。但经过精确测量，发现在某些不同的地理位置，g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。

地点	赤道	广州	武汉	上海	北京	纽约	莫斯科	北极
g值大小	9.780	9.788	9.794	9.794	9.801	9.803	9.816	9.832
地理纬度	0°	23°06′	30°33′	31°12′	39°56′	40°40′	55°45′	90°

根据表中提供的信息，回答下列问题：

①根据上表可知，造成g值不同的因素之一可能是：。

②我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的。

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9. (2020七下·柯桥期末) 小科经常开展家庭小实验，他用如图所示的其中一种或多种器材，分别完成了三个指定实验。请根据要求，将表格中的空白填写完整。

序号	实验内容	选用的器材	操作方法	发生现象
1	探究：压力的作用效果与受力面积是否有关	锥子、橡皮泥	分别用锥子的两端用相同的力压橡皮泥	凹陷明显的是用（选填“尖端”或“柄”）部位
2	探究：物体是否具有惯性	小石块、一张白纸	将小石块静止放在白纸上，快速水平移动下方白纸
3	探究：液体对侧壁压强与是否有关	锥子、塑料瓶及水		有水喷出，且深度越深喷出的水越远

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10. (2018八上·慈溪期中) 北京时间4月28日凌晨4点41分，北京开往青岛的T195次列车运行到胶济铁路周村至王村之间时脱轨，与上行的烟台至徐州5034次列车相撞。某网站报道“火车为何频频出轨”的一篇文章，文中叙述：“高速行驶是近一年来火车出轨的重要原因。现在世界各国都在实施火车提速计划，火车速度越大，惯性也就越大。火车提速后，必将面临类似出轨的安全问题。”
1. （1）上述文中一处科学性错误之处是。
2. （2）如图所示的事故路段的简易示意图，从超速和侧翻的情况分析，侧翻事故最有可能发生在（填“A”“B”“C”）路段
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11. 学习了牛顿第一定律后，某小组同学想通过实验探究静止的物体具有什么性质。他们把质量不同的物体A，B（m_A＞m_B）放在水平桌面的白纸上，然后向右迅速抽掉白纸，A物体仍然静止，B物体向左倾倒，实验现象如图5所示。
1. （1）分析比较图可归纳得出结论是：静止的物体具有保持静止状态的性质。
2. （2）分析比较图（a）与（b）和（c）与（d）可归纳得出结论是：。
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12. (2021七下·滨江期末) 图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。
1. （1）小明将系于小卡片(重力可忽略不计)的两根细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，实验中通过调整来改变拉力的大小。
2. （2）当小卡片平衡时，小明将小卡片转过一个角度，松手瞬间小卡片开始旋转，一段时间后恢复静止。此步骤是为了探究。
3. （3）保持右侧滑轮的位置不变，降低左侧滑轮的高度，如图乙所示，在两细线上各挂一只钩码时，小卡片(能/不能)平衡。
4. （4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明下一步的操作是.
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13. (2021七下·浦江期末) 在实验中经常会出现实验现象与理论的“不配合”，理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养。
1. （1）如图1是研究二力平衡的实验装置，不计滑轮与绳子间及轮轴处的摩擦，此时小车保持静止。若在右盘中加入一个较小的砝码，小车理应向右运动，但实际操作时小车往往仍保持静止。你认为出现这种现象的原因是。
2. （2）当实验现象与理论之间出现“不配合”时，可采取的做法是。
  
  A . 否定理论 B . 放弃实验，直接认同相应的理论 C . 查阅资料，了解理论的适用条件
3. （3）将小车改为轻质硬纸板（如图2），实验结果会更准确。如图3所示，将纸片旋转一个角度再放手，该操作是基于什么而设计的？。
4. （4）如果用剪刀把处于静止状态的硬纸片剪成两片（如图4），便可验证二力平衡条件之一是。
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14. (2020·萧山模拟) 小金为了测量滑动摩擦力的大小，设计了如图所示的实验装置。实验中，小桶内装入适量的沙子，滑块恰好做匀速直线运动。（轻绳与滑轮的摩擦不计）
1. （1）为了测量滑块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是。
  
  A . 滑块的质量m₁ B . 小桶和沙子的总质量m₂
2. （2）根据二力平衡可知，滑块受到的滑动摩擦力f₁=。（用物理量符号表示）
3. （3）小桶落地后，滑块继续向前运动，受到的滑动摩擦力f₁f₂。（“＜”或“=”或“＞”）
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15. 甲乙两位同学在学习了滑动摩擦力之后采用完全相同的器材各自设计了两种不同的实验方案来测定滑动摩擦力的大小。
甲方案：木板通过细线与墙相连，通过弹簧测力计水平拉动木块，如图甲所示。

乙方案：木块与弹簧测力计相连，弹簧测力计水平固定于左端墙面处，通过细绳水平拉动木板，如图乙所示。
1. （1）上述两种方案中，你认为更合理的是（填“甲”或“乙”）
2. （2）在甲方案的实验中，当木块做匀速直线运动时弹簧测力计的读数为2N。在乙方案中，当拉动木板做匀速直线运动时，拉力F_乙为6N，则地面对木板的摩擦力大小为N；若将拉力F_乙从6N增大至8N，此时弹簧测力计的读数为 N。
3. （3）两位同学又通过查阅资料了解到物体所受滑动摩擦力大小与压力成正比，即f=μN(f表示滑动摩擦力、N表示压力，μ为动摩擦因数）。若木块的重力为5N，木板的重力为15N，结合（2）中的相关数据可计算出木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面之间的动摩擦因数为。
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16. 古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为：物体的运动并不需要力来维持。到底谁说得对呢？为了探究这个问题，小明和同学们设计了如图所示的实验。
1. （1）要探究运动到底需不需要力来维持，只需研究力对运动物体的影响，所以小明让一辆小车在不同的阻力作用下运动，研究它的速度变化。小明在实验中让小车受到不同阻力的方法是。
2. （2）为了探究“物体在水平面上滑行的距离与物体的质量是否有关”，实验中应控制和斜面与水平面的不变。
3. （3）下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据，从中得出的结论是：。
  
  物体质量/克
  
  200
  
  250
  
  300
  
  350
  
  在水平木板上滑
  
  0.651
  
  0.651
  
  0.651
  
  0.651
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17. (2022九上·慈溪竞赛) 某兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验．实验器材有：饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等．水火箭构造如图所示．根据老师的介绍，同学们了解到水火箭升空工作过程如下：在瓶中装适量的水，塞好瓶塞后放在发射架上，用气筒向瓶内打气，瓶内上方气体压强达到一定程度，高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时，瓶飞向高空．
1. （1）水火箭升空原理可利用我们所学过的力的作用是相互的知识来解释．从能量转化角度来看，水火箭的动能是由能转化来的．
2. （2）实验小组通过试验发现，瓶塞插入深度不同，瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同（设充一次气气量相同），他们选用同一可乐瓶，瓶中水量为200mL．通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录．考虑到安全做了三次，实验结果如下：
  
  瓶塞塞入深度
  
  浅
  
  深
  
  更深
  
  高度/m
  
  2
  
  5
  
  12
  
  这可验证水火箭上升高度与有关的猜想是正确的．
3. （3）实验小组经过讨论思考发现，瓶塞插入瓶口的深度的加深，其实是增大了瓶塞与瓶口的压力，从而增大了瓶塞与瓶口的摩擦力，使瓶塞不易压出，实现了增大瓶内气压的目的，请你帮助实验小组再想一个增大摩擦力的方法
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18. (2022八上·金东月考) 小明在学完浮力后认识了密度计，将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。
1. （1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力（选填“变大”“变小”或“不变”）；装水的容器是（选填“甲”或“乙”）。
2. （2）小明将一只玻璃的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
  a．将其放入水中，竖立静止后，做好标记为A，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm³；
  
  b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm³；
  
  ①如图丙所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在点（选填“p”或“q”）。
  
  ②使用中，小明发现细铁丝很容易滑落，于是他改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯水，（如图丁），杯中液面将（填“上升”、“下降”或“仍在A处”）。
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19. (2021七下·仙居期末) 某小组探究“滑动摩擦力大小与压力、重力两个因素是否有关。”

[实验器材]氢气充气机(可给氢气球充气)、台式测力计、弹簧测力计、白纸、金属盒、细线若干

[实验步骤]

实验1：金属盒放在质量不计的白纸上(如图1)，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。

实验2：将质量不计的氢气球系在金属盒上(如图2)，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。

实验3：再往金属盒里注入适量的沙子，用氢气充气机往氢气球中充气，，在拉动白纸的过程中读出相关数据。

实验次数	金属盒总重力G/N	台式测力计示数F₁/N	弹簧测力计示数F₂/N
1	4.8	4.8	1.8
2	4.8	3.2	1.2
3	6.4

[实验结论]接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与重力无关，与压力有关，压力越大，摩擦力越大。

（1）实验中 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动白纸。
（2）实验2中使用氢气球是为了改变 (选填“金属盒对纸的压力”或“金属盒的重力”)的大小。
（3）请完善实验3步骤：。

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20. (2021七下·越城期末) 用绳子拉着一个小球在光滑的水平桌面上做圆周运动，绳子拉力大小与什么因素有关呢？小明认为与小球的运动速度有关。于是他用一根橡皮筋连接一个小球，让小球在光滑的水平桌面上以一定速度做圆周运动(如图所示)。改变小球的运动速度，多做几次实验，记录数据如下表。

（1）小球在桌面做圆周运动时，其运动状态(填“可能”、“一定”或“一定不”)改变。
（2）从表格的数据可以看出：小球的运动速度越大，橡皮筋的伸长就越。
（3）小明用橡皮筋替代绳子进行实验的目的是。

（4）小玲查阅资料后知道做圆周运动的小球受到的拉力与小球的运动速度、小球的质量以及圆周的半径有关。据此，小玲认为用橡皮筋替代绳子存在着明显的缺陷，请说出理由：

小球质量(克)	小球速度	橡皮筋长度(厘米)
15	慢	10
15	较快	15
15	很快	18

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21. (2023八上·长兴月考) 探究“浮力的大小等于什么”时，实验进行了如图所示的步骤。
回答下列问题：
1. （1）为了使实验结论更为可信，将石块换成钩码等其它物体再进行几次实验，其主要目的是____（填序号）；
  
  A . 多次测量求平均值，以减小偶然误差 B . 多次测量找规律，排除偶然性 C . 探究浮力的大小与哪些因素有关
2. （2）小石块受到的浮力为N；
3. （3）实验是通过比较物体的重力与的重力，得出结论。
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22. (2022八下·义乌开学考) 在自主学习探究过程中，
1. （1）甲同学利用弹簧秤和针筒来测量大气压强的大小，首先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L；然后按照如图所示的过程，沿水平方向慢慢的拉注射器（甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽），刚好拉动活塞时，弹簧测力计示数分别是F₁和F₂ ．甲同学的下列计算式正确且最接近真实值的是。
  
  A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
2. （2）同学乙利用带拉环的吸盘、固定在竖直墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小，具体实验步骤是：
  
  ①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10厘米²；
  
  ②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N；
  
  ③将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上，排尽吸盘内空气；
  
  ④用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为95N；
  
  ⑤记录整理数据；
  
  ⑥算出大气压的值，分析实验结论．
  
  实验装置如图．请结合你所学的知识分析：
  
  ⑴上叙的实验步骤中，哪一步是多余的。
  
  ⑵将吸盘沾水湿润的目的是。
  
  ⑶根据同学甲的实验数据，计算得到的大气压的值等于帕。
  
  ⑷在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风，如图乙，则你预计恰好脱落的弹簧称示数可能会95N（选填“大于”、“小于”或“等于”）
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23. (2022八下·义乌开学考) 为探究影响浮力大小的因素，小明用量程是0~5N的弹簧测力计做了如图所示的实验：
1. （1） D中物体受到浮力大小为N。
2. （2）由图中数据分析计算可知E中的未知液体的密度为kg/m³。
3. （3）小红为了直观验证阿基米德原理，改进了实验装置如图，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上，在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下面放一小杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯，溢水杯跟金属块、粗铁丝框、小杯都不接触。首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架，使金属块完全浸没入水中，但不与溢水杯底部接触，然后再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁），可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 N。
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24. (2021八上·淳安期末) 小科从课外资料中看到庄子的一句话：如果河中的水积得不够多，那么承载大船就没有力量。也就是说浮力的大小与河中液体的多少有关。庄子的说法有道理吗？
1. （1）小科为了验证这说法，他先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态(如图乙)，此时浮力为F₁；然后他往烧杯中加水，发现木块仍然漂浮，此时浮力为F₂；经分析可知，F₁=F₂=N 从而得出木块漂浮时浮力大小与容器中水的多少无关；
2. （2）一定量的液体能产生比自身重力更大的浮力吗？小科针对这个问题进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10牛的水，再将B盆放入A盆，B盆漂浮。继续往B盆内加20牛水，B盆仍漂浮。此实验可得出的结论是：；
3. （3）结合小科的探究活动，给我们的启发：面对前人的观点，应采取的做法是。
  
  A . 普通人的观点可以质疑，科学家的观点也可以质疑 B . 只要多数人认同的观点我们就要全盘接受 C . 可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确 D . 到目前为止没人反对的观点我们就可以确认是完全正确的
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25. (2021八上·天台期末) 两位同学分别用图1和图2装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
1. （1）图1中，排开液体所受的重力G_排 = F₄－（选填“F₁”“F₂”或“F₃”）。
2. （2）乙同学按图2进行实验时，随着升降台升高，物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量（选填“相等”或“不相等”）。
3. （3）若要验证阿基米德原理，两实验中的金属块（选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。
4. （4）比较两方案，你觉得哪个更好并说明理由。
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26. (2021八上·三门期末) 小柯同学探究浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系时，用到了下列器材：弹簧测力计、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。

实验步骤：

①如图甲，；

②如图乙，将金属块浸没在盛水的烧杯中，读出测力计示数并记录，然后取出金属块擦干；

③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液重复实验，数据如下表。

实验编号	1	2	3	4	5	6	7
液体密度ρ液( g/cm³)	-	0.8	1.0	1.2	1.4	1.8	2.0
测力计示数F拉(N)	4.0	3.6	3.5	3.4	3.3	3.1	3.0
浮力大小F浮(N)	-	0.4	0.5	0.6	0.7	X	1.0

（1）补充实验步骤①；
（2）表格中X的数据是。
（3）浮力秤是利用物体漂浮时F_浮=G_物原理工作的。当秤盘放上物体时，小简浸在水中的深度为h，小筒重(包括秤盘)为G₀、圆柱形小筒截面积为S，水的密度为ρ，则所称物体的重力为。
（4）根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法。

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27. (2021八上·天台期末) 某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳、橡皮帽等器材来测量大气压。
1. （1）如图甲所示的实验中，可能会使测量值偏大的是。
  
  A . 注射器内空气未排尽 B . 活塞与注射器筒壁间有摩擦 C . 活塞与注射器筒壁不完全密封
2. （2）采用图乙方式实验，会使测量结果偏大，其原因是。
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