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5. (★★★)在验证阿基米德原理的实验中:
(1)实验需要比较的物理量是。
(2)图10.2-6是验证阿基米德原理的一个实验过程图,合理的排序是。
(3)通过图中(填字母)两个步骤可以测出浮力。
(4)通过图中(填字母)两个步骤可以测出石块排开水的重力。
(5)若用密度比水小的蜡块做实验,漂浮在水面上的蜡块所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理?。蜡块所受浮力的大小怎样测量?。
(1)实验需要比较的物理量是。
(2)图10.2-6是验证阿基米德原理的一个实验过程图,合理的排序是。
(3)通过图中(填字母)两个步骤可以测出浮力。
(4)通过图中(填字母)两个步骤可以测出石块排开水的重力。
(5)若用密度比水小的蜡块做实验,漂浮在水面上的蜡块所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理?。蜡块所受浮力的大小怎样测量?。
答案
浮力和排
开的水所受的重力
AEBCD
B、C
D、E
遵循
浮在水面上的蜡块受到的浮力
等于其重力，由步骤B测量
开的水所受的重力
AEBCD
B、C
D、E
遵循
浮在水面上的蜡块受到的浮力
等于其重力，由步骤B测量
解析
【分析】
本题围绕阿基米德原理的验证实验展开，解题需紧扣阿基米德原理的核心内容，结合实验逻辑顺序、称重法测浮力、排开液体重力的测量方法逐一分析：
1. 第(1)问：根据阿基米德原理的定义，实验目的是验证浮力与排开液体重力的等量关系，因此需比较这两个物理量。
2. 第(2)问：实验步骤需遵循“准备器材→测量初始状态重力→进行排水操作→测量最终状态重力”的逻辑，确保数据准确，避免误差。
3. 第(3)问：利用称重法测浮力的公式$F_{浮}=G-F_{拉}$，需测量物体在空气中的重力和浸没时的拉力，对应相关步骤。
4. 第(4)问：排开液体的重力等于“桶+排开水”的总重力减去空桶重力，据此确定对应步骤。
5. 第(5)问：阿基米德原理适用于所有浸在液体中的物体；漂浮时浮力等于自身重力，据此确定浮力的测量方法。
【解析】
(1) 阿基米德原理的核心是浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，因此实验需要比较的物理量是浮力和排开的水所受的重力。
(2) 合理实验步骤：先将溢水杯装满水（A），再测量空桶的重力（E），接着测量石块的重力（B），然后将石块浸入溢水杯排水（C），最后测量桶和排开水的总重力（D），故排序为$\boldsymbol{AEBCD}$。
(3) 根据称重法$F_{浮}=G-F_{示}$，步骤B测出石块重力$G$，步骤C测出石块浸没时弹簧测力计示数$F_{示}$，因此通过$\boldsymbol{B、C}$可计算出浮力。
(4) 排开水的重力 = 桶和排开水的总重力 - 空桶重力，步骤E测空桶重力，步骤D测桶和排开水的总重力，因此通过$\boldsymbol{D、E}$可测出石块排开水的重力。
(5) 阿基米德原理适用于一切浸在液体中的物体，包括漂浮的蜡块，所以遵循阿基米德原理；蜡块漂浮时浮力等于自身重力，可通过步骤B测量蜡块的重力，即为蜡块受到的浮力。
【答案】
(1) 浮力和排开的水所受的重力
(2) $\boldsymbol{AEBCD}$
(3) $\boldsymbol{B、C}$
(4) $\boldsymbol{D、E}$
(5) 遵循；用弹簧测力计测出蜡块的重力，即为蜡块受到的浮力（或“由步骤B测量蜡块的重力，浮力等于该重力”）
【知识点】
阿基米德原理；称重法测浮力；实验步骤排序
【点评】
本题全面考查阿基米德原理验证实验的各个环节，涵盖实验目的、步骤逻辑、物理量测量方法及原理适用范围，注重考查学生的实验逻辑思维和对原理的理解应用。
【难度系数】
0.6
本题围绕阿基米德原理的验证实验展开，解题需紧扣阿基米德原理的核心内容，结合实验逻辑顺序、称重法测浮力、排开液体重力的测量方法逐一分析：
1. 第(1)问：根据阿基米德原理的定义，实验目的是验证浮力与排开液体重力的等量关系，因此需比较这两个物理量。
2. 第(2)问：实验步骤需遵循“准备器材→测量初始状态重力→进行排水操作→测量最终状态重力”的逻辑，确保数据准确，避免误差。
3. 第(3)问：利用称重法测浮力的公式$F_{浮}=G-F_{拉}$，需测量物体在空气中的重力和浸没时的拉力，对应相关步骤。
4. 第(4)问：排开液体的重力等于“桶+排开水”的总重力减去空桶重力，据此确定对应步骤。
5. 第(5)问：阿基米德原理适用于所有浸在液体中的物体；漂浮时浮力等于自身重力，据此确定浮力的测量方法。
【解析】
(1) 阿基米德原理的核心是浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，因此实验需要比较的物理量是浮力和排开的水所受的重力。
(2) 合理实验步骤：先将溢水杯装满水（A），再测量空桶的重力（E），接着测量石块的重力（B），然后将石块浸入溢水杯排水（C），最后测量桶和排开水的总重力（D），故排序为$\boldsymbol{AEBCD}$。
(3) 根据称重法$F_{浮}=G-F_{示}$，步骤B测出石块重力$G$，步骤C测出石块浸没时弹簧测力计示数$F_{示}$，因此通过$\boldsymbol{B、C}$可计算出浮力。
(4) 排开水的重力 = 桶和排开水的总重力 - 空桶重力，步骤E测空桶重力，步骤D测桶和排开水的总重力，因此通过$\boldsymbol{D、E}$可测出石块排开水的重力。
(5) 阿基米德原理适用于一切浸在液体中的物体，包括漂浮的蜡块，所以遵循阿基米德原理；蜡块漂浮时浮力等于自身重力，可通过步骤B测量蜡块的重力，即为蜡块受到的浮力。
【答案】
(1) 浮力和排开的水所受的重力
(2) $\boldsymbol{AEBCD}$
(3) $\boldsymbol{B、C}$
(4) $\boldsymbol{D、E}$
(5) 遵循；用弹簧测力计测出蜡块的重力，即为蜡块受到的浮力（或“由步骤B测量蜡块的重力，浮力等于该重力”）
【知识点】
阿基米德原理；称重法测浮力；实验步骤排序
【点评】
本题全面考查阿基米德原理验证实验的各个环节，涵盖实验目的、步骤逻辑、物理量测量方法及原理适用范围，注重考查学生的实验逻辑思维和对原理的理解应用。
【难度系数】
0.6
6. (★★★)如图10.2-7所示,创新小组自制简易“浸没式密度计”的过程如下(已知水的密度为$1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$):
(1)将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,弹簧测力计示数如图甲所示,为4 N。
(2)将小球浸没在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示,为3 N。
(3)将小球浸没在某未知液体中时,弹簧测力计示数如图丙所示,为2.8 N。则经计算即可得出小球的密度为$\mathrm{kg/m}^{3}$,未知液体密度为$\mathrm{kg/m}^{3}$。
(1)将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,弹簧测力计示数如图甲所示,为4 N。
(2)将小球浸没在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示,为3 N。
(3)将小球浸没在某未知液体中时,弹簧测力计示数如图丙所示,为2.8 N。则经计算即可得出小球的密度为$\mathrm{kg/m}^{3}$,未知液体密度为$\mathrm{kg/m}^{3}$。
答案
$4.0 × 10^3$
$1.2 × 10^3$
$1.2 × 10^3$
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以分两步进行：首先计算小球的密度，再计算未知液体的密度。
1. 求小球密度：先通过称重法算出小球在水中受到的浮力，再利用阿基米德原理求出小球的体积（因为小球浸没在水中，排开水的体积等于小球的体积）；接着根据重力公式求出小球的质量，最后用密度公式计算小球的密度。
2. 求未知液体密度：同样用称重法算出小球在未知液体中受到的浮力，由于小球仍浸没，排开液体的体积等于小球体积，再结合阿基米德原理变形求出液体的密度。
【解析】
步骤1：计算小球的质量
已知小球的重力$ G = 4\ \mathrm{N} $，根据$ G = mg $（取$ g=10\ \mathrm{N/kg} $），可得小球的质量：
$ m = \frac{G}{g} = \frac{4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 0.4\ \mathrm{kg} $
步骤2：计算小球在水中受到的浮力及小球的体积
根据称重法，小球在水中受到的浮力：
$ F_{\mathrm{浮水}} = G - F_{\mathrm{拉1}} = 4\ \mathrm{N} - 3\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{N} $
由阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $，且小球浸没在水中时$ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{球}} $，可得小球的体积：
$ V_{\mathrm{球}} = V_{\mathrm{排}} = \frac{F_{\mathrm{浮水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g} = \frac{1\ \mathrm{N}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $
步骤3：计算小球的密度
根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $，可得小球的密度：
$ \rho_{\mathrm{球}} = \frac{m}{V_{\mathrm{球}}} = \frac{0.4\ \mathrm{kg}}{1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3} = 4.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $
步骤4：计算小球在未知液体中受到的浮力及液体的密度
根据称重法，小球在未知液体中受到的浮力：
$ F_{\mathrm{浮液}} = G - F_{\mathrm{拉2}} = 4\ \mathrm{N} - 2.8\ \mathrm{N} = 1.2\ \mathrm{N} $
小球浸没在未知液体中时$ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{球}} $，由阿基米德原理变形得未知液体的密度：
$ \rho_{\mathrm{液}} = \frac{F_{\mathrm{浮液}}}{gV_{\mathrm{球}}} = \frac{1.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg} × 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3} = 1.2 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $
【答案】
$ 4.0 × 10^3 $；$ 1.2 × 10^3 $
【知识点】
称重法测浮力，阿基米德原理，密度的计算
【点评】
本题综合考查了称重法测浮力、阿基米德原理和密度公式的应用，核心是抓住“小球浸没时排开液体的体积等于自身体积”这一关键条件，需要学生能灵活运用多个知识点解决实际问题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们可以分两步进行：首先计算小球的密度，再计算未知液体的密度。
1. 求小球密度：先通过称重法算出小球在水中受到的浮力，再利用阿基米德原理求出小球的体积（因为小球浸没在水中，排开水的体积等于小球的体积）；接着根据重力公式求出小球的质量，最后用密度公式计算小球的密度。
2. 求未知液体密度：同样用称重法算出小球在未知液体中受到的浮力，由于小球仍浸没，排开液体的体积等于小球体积，再结合阿基米德原理变形求出液体的密度。
【解析】
步骤1：计算小球的质量
已知小球的重力$ G = 4\ \mathrm{N} $，根据$ G = mg $（取$ g=10\ \mathrm{N/kg} $），可得小球的质量：
$ m = \frac{G}{g} = \frac{4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 0.4\ \mathrm{kg} $
步骤2：计算小球在水中受到的浮力及小球的体积
根据称重法，小球在水中受到的浮力：
$ F_{\mathrm{浮水}} = G - F_{\mathrm{拉1}} = 4\ \mathrm{N} - 3\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{N} $
由阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $，且小球浸没在水中时$ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{球}} $，可得小球的体积：
$ V_{\mathrm{球}} = V_{\mathrm{排}} = \frac{F_{\mathrm{浮水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g} = \frac{1\ \mathrm{N}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $
步骤3：计算小球的密度
根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $，可得小球的密度：
$ \rho_{\mathrm{球}} = \frac{m}{V_{\mathrm{球}}} = \frac{0.4\ \mathrm{kg}}{1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3} = 4.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $
步骤4：计算小球在未知液体中受到的浮力及液体的密度
根据称重法，小球在未知液体中受到的浮力：
$ F_{\mathrm{浮液}} = G - F_{\mathrm{拉2}} = 4\ \mathrm{N} - 2.8\ \mathrm{N} = 1.2\ \mathrm{N} $
小球浸没在未知液体中时$ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{球}} $，由阿基米德原理变形得未知液体的密度：
$ \rho_{\mathrm{液}} = \frac{F_{\mathrm{浮液}}}{gV_{\mathrm{球}}} = \frac{1.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg} × 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3} = 1.2 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $
【答案】
$ 4.0 × 10^3 $；$ 1.2 × 10^3 $
【知识点】
称重法测浮力，阿基米德原理，密度的计算
【点评】
本题综合考查了称重法测浮力、阿基米德原理和密度公式的应用，核心是抓住“小球浸没时排开液体的体积等于自身体积”这一关键条件，需要学生能灵活运用多个知识点解决实际问题。
【难度系数】
0.6
7. (★★★)(双选)为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放在电子秤上,按实验操作规范将溢水杯装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图10.2-8所示,铝块始终不与溢水杯接触。下列判断正确的是 【 】
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强不变
C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强不变
C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
答案
BD
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以分步骤分析每个选项：
1. 分析水对溢水杯底的压强和压力变化：溢水杯原本装满水，铝块浸入时水会溢出，但杯中水的深度始终不变。根据液体压强公式$p=\rho gh$，深度$h$不变，水的密度$\rho$和$g$也不变，所以水对杯底的压强不变；再根据压力公式$F=pS$，压强$p$和杯底面积$S$不变，因此压力也不变，据此判断A、B选项。
2. 分析绳对铝块的拉力：铝块浸没时受重力、拉力和浮力，根据受力平衡，拉力$F_{拉}=G_{铝}-F_{浮}$，结合阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}$，可知拉力不等于排开水的重力，判断C选项。
3. 分析电子秤示数变化与阿基米德原理的关系：未浸入时，电子秤示数等于溢水杯和水的总重力；浸入时，铝块对水有向下的压力（等于浮力，即$G_{排}$），同时水溢出$G_{排}$，若电子秤示数不变，说明铝块对水的压力等于排开水的重力，即浮力等于排开液体的重力，验证了阿基米德原理，判断D选项。
【解析】
对于A、B选项：
溢水杯装满水，铝块浸入过程中，杯中水的深度$h$始终不变。根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$，$\rho_{水}$、$g$、$h$均不变，所以水对溢水杯底的压强不变；由压力公式$F=pS$，压强$p$和杯底面积$S$不变，因此水对溢水杯底的压力不变。故A错误，B正确。
对于C选项：
铝块浸没在水中静止时，受重力$G_{铝}$、拉力$F_{拉}$和浮力$F_{浮}$，根据受力平衡：$F_{拉}+F_{浮}=G_{铝}$，则$F_{拉}=G_{铝}-F_{浮}$。根据阿基米德原理，$F_{浮}=G_{排}$，所以$F_{拉}=G_{铝}-G_{排}$，显然拉力不等于排开水的重力，故C错误。
对于D选项：
铝块未浸入水中时，电子秤示数等于溢水杯和水的总重力$G_{总}$；铝块浸没时，铝块受到浮力$F_{浮}$，根据力的作用是相互的，铝块对水有向下的压力$F_{压}=F_{浮}$，同时溢出水的重力为$G_{排}$。若电子秤示数不变，说明$G_{总}+F_{压}-G_{排}=G_{总}$，即$F_{压}=G_{排}$，也就是$F_{浮}=G_{排}$，符合阿基米德原理的内容，故D正确。
【答案】
BD
【知识点】
液体压强的计算；阿基米德原理；受力平衡分析
【点评】
本题结合实验场景考查液体压强、受力平衡和阿基米德原理的应用，需要准确理解力的相互作用、液体压强的影响因素，以及阿基米德原理的验证逻辑，注重对物理规律的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，我们可以分步骤分析每个选项：
1. 分析水对溢水杯底的压强和压力变化：溢水杯原本装满水，铝块浸入时水会溢出，但杯中水的深度始终不变。根据液体压强公式$p=\rho gh$，深度$h$不变，水的密度$\rho$和$g$也不变，所以水对杯底的压强不变；再根据压力公式$F=pS$，压强$p$和杯底面积$S$不变，因此压力也不变，据此判断A、B选项。
2. 分析绳对铝块的拉力：铝块浸没时受重力、拉力和浮力，根据受力平衡，拉力$F_{拉}=G_{铝}-F_{浮}$，结合阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}$，可知拉力不等于排开水的重力，判断C选项。
3. 分析电子秤示数变化与阿基米德原理的关系：未浸入时，电子秤示数等于溢水杯和水的总重力；浸入时，铝块对水有向下的压力（等于浮力，即$G_{排}$），同时水溢出$G_{排}$，若电子秤示数不变，说明铝块对水的压力等于排开水的重力，即浮力等于排开液体的重力，验证了阿基米德原理，判断D选项。
【解析】
对于A、B选项：
溢水杯装满水，铝块浸入过程中，杯中水的深度$h$始终不变。根据液体压强公式$p=\rho_{水}gh$，$\rho_{水}$、$g$、$h$均不变，所以水对溢水杯底的压强不变；由压力公式$F=pS$，压强$p$和杯底面积$S$不变，因此水对溢水杯底的压力不变。故A错误，B正确。
对于C选项：
铝块浸没在水中静止时，受重力$G_{铝}$、拉力$F_{拉}$和浮力$F_{浮}$，根据受力平衡：$F_{拉}+F_{浮}=G_{铝}$，则$F_{拉}=G_{铝}-F_{浮}$。根据阿基米德原理，$F_{浮}=G_{排}$，所以$F_{拉}=G_{铝}-G_{排}$，显然拉力不等于排开水的重力，故C错误。
对于D选项：
铝块未浸入水中时，电子秤示数等于溢水杯和水的总重力$G_{总}$；铝块浸没时，铝块受到浮力$F_{浮}$，根据力的作用是相互的，铝块对水有向下的压力$F_{压}=F_{浮}$，同时溢出水的重力为$G_{排}$。若电子秤示数不变，说明$G_{总}+F_{压}-G_{排}=G_{总}$，即$F_{压}=G_{排}$，也就是$F_{浮}=G_{排}$，符合阿基米德原理的内容，故D正确。
【答案】
BD
【知识点】
液体压强的计算；阿基米德原理；受力平衡分析
【点评】
本题结合实验场景考查液体压强、受力平衡和阿基米德原理的应用，需要准确理解力的相互作用、液体压强的影响因素，以及阿基米德原理的验证逻辑，注重对物理规律的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
8. (★★★)某科学小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、重物、铁架台及细线等设计了如图10.2-9所示的实验装置“验证阿基米德原理”。($\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$)
(1)如图所示,在重物从接触水面到刚好浸没水中的过程中,左边弹簧测力计的示数(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)根据实验中所测的物理量可列等式(用图中字母表示),从而验证了阿基米德原理。
(3)同学们用酒精代替水继续实验,发现此时的$F_{3}$变大,说明浮力的大小与有关。
(4)以下情况会影响实验结论的是(填字母)。
A. 图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B. 图乙中物体未全部浸入水中
(1)如图所示,在重物从接触水面到刚好浸没水中的过程中,左边弹簧测力计的示数(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)根据实验中所测的物理量可列等式(用图中字母表示),从而验证了阿基米德原理。
(3)同学们用酒精代替水继续实验,发现此时的$F_{3}$变大,说明浮力的大小与有关。
(4)以下情况会影响实验结论的是(填字母)。
A. 图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B. 图乙中物体未全部浸入水中
答案
变小
$F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}$
液体的
密度
A
$F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}$
液体的
密度
A
解析
【分析】
1. 第(1)问：重物从接触水面到刚好浸没水中时，排开水的体积逐渐增大，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，重物受到的浮力会变大；弹簧测力计的示数等于重物重力减去浮力（$F=G-F_{浮}$），重力不变，浮力变大，因此弹簧测力计示数变小。
2. 第(2)问：阿基米德原理的核心是“浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力”。左侧弹簧测力计两次示数差$F_{1}-F_{3}$是重物受到的浮力，右侧弹簧测力计两次示数差$F_{4}-F_{2}$是排开液体的重力，因此验证原理的等式为两者相等。
3. 第(3)问：换用酒精（密度与水不同）后，$F_{3}$变大，说明重物受到的浮力变小（$F_{浮}=F_{1}-F_{3}$，$F_{1}$不变），由此可知浮力大小与液体的密度有关。
4. 第(4)问：A选项中水面未到溢水口，物体排开的水无法全部流入小烧杯，导致测得的排开液体重力偏小，影响实验结论；B选项中物体未全部浸入，仍能验证“浮力等于排开液体重力”的关系，只是数值较小，不影响原理验证。
【解析】
(1) 重物从接触水面到刚好浸没，排开水的体积增大，由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知浮力变大；弹簧测力计示数$F=G-F_{浮}$，重力$G$不变，浮力变大，故示数变小。
(2) 称重法测浮力：$F_{浮}=F_{1}-F_{3}$；排开液体的重力：$G_{排}=F_{4}-F_{2}$；根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}$，可得等式：$\boldsymbol{F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}}$。
(3) 酒精与水的密度不同，换用酒精后$F_{3}$变大，浮力变小，说明浮力大小与液体的密度有关。
(4) A选项会导致排开液体重力测量偏小，影响结论；B选项不影响原理验证。故选$\boldsymbol{A}$。
【答案】
(1) 变小
(2) $\boldsymbol{F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}}$
(3) 液体的密度
(4) $\boldsymbol{A}$
【知识点】
1. 阿基米德原理
2. 称重法测浮力
3. 浮力的影响因素
【点评】
本题聚焦阿基米德原理的验证实验，综合考查了浮力的计算、实验原理理解及误差分析，要求学生熟练掌握实验操作逻辑，能结合公式分析物理量变化，明确实验操作的注意事项。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：重物从接触水面到刚好浸没水中时，排开水的体积逐渐增大，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，重物受到的浮力会变大；弹簧测力计的示数等于重物重力减去浮力（$F=G-F_{浮}$），重力不变，浮力变大，因此弹簧测力计示数变小。
2. 第(2)问：阿基米德原理的核心是“浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力”。左侧弹簧测力计两次示数差$F_{1}-F_{3}$是重物受到的浮力，右侧弹簧测力计两次示数差$F_{4}-F_{2}$是排开液体的重力，因此验证原理的等式为两者相等。
3. 第(3)问：换用酒精（密度与水不同）后，$F_{3}$变大，说明重物受到的浮力变小（$F_{浮}=F_{1}-F_{3}$，$F_{1}$不变），由此可知浮力大小与液体的密度有关。
4. 第(4)问：A选项中水面未到溢水口，物体排开的水无法全部流入小烧杯，导致测得的排开液体重力偏小，影响实验结论；B选项中物体未全部浸入，仍能验证“浮力等于排开液体重力”的关系，只是数值较小，不影响原理验证。
【解析】
(1) 重物从接触水面到刚好浸没，排开水的体积增大，由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知浮力变大；弹簧测力计示数$F=G-F_{浮}$，重力$G$不变，浮力变大，故示数变小。
(2) 称重法测浮力：$F_{浮}=F_{1}-F_{3}$；排开液体的重力：$G_{排}=F_{4}-F_{2}$；根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}$，可得等式：$\boldsymbol{F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}}$。
(3) 酒精与水的密度不同，换用酒精后$F_{3}$变大，浮力变小，说明浮力大小与液体的密度有关。
(4) A选项会导致排开液体重力测量偏小，影响结论；B选项不影响原理验证。故选$\boldsymbol{A}$。
【答案】
(1) 变小
(2) $\boldsymbol{F_{1}-F_{3}=F_{4}-F_{2}}$
(3) 液体的密度
(4) $\boldsymbol{A}$
【知识点】
1. 阿基米德原理
2. 称重法测浮力
3. 浮力的影响因素
【点评】
本题聚焦阿基米德原理的验证实验，综合考查了浮力的计算、实验原理理解及误差分析，要求学生熟练掌握实验操作逻辑，能结合公式分析物理量变化，明确实验操作的注意事项。
【难度系数】
0.7
