四、探究液体压强与哪些因素有关
4.用如图甲所示的压强计探究影响液体内部压强的因素。

(1)将压强计金属盒的橡皮膜逐渐浸入水中某一深度处,如图乙所示,则压强计显示的是水对橡皮膜向的压强。
(2)由乙、丙两图可知:液体压强的大小与有关。
(3)在图丁所示的容器左、右两侧装入相同深度的水,将两个相同压强计的橡皮膜朝下分别放至左、右两侧的容器底部,发现两U形管两侧液面高度差不同,小明认为:液体对容器底部的压强大小与容器底面积的大小有关。为研究此问题,仅需保持橡皮膜位置不变,,若观察到,则他的观点是错误的。

4.(1)下 (2)液体密度 (3)在左、右容器内加水，使探头到液面的深度相同 U形管两侧液面高度差相同

【分析】
本题围绕液体内部压强的探究实验展开，需结合压强计的工作原理、控制变量法分析各问题：
1. 第一问明确压强计测量的压强方向，需结合橡皮膜的朝向判断；
2. 第二问对比乙、丙两图的变量，分析液体压强的影响因素；
3. 第三问验证小明的观点是否错误，需运用控制变量法，控制相关变量不变，改变容器底面积，观察压强计的液面差。
【解析】
(1) 压强计的金属盒橡皮膜朝下浸入水中，水对橡皮膜有向下的压力，因此压强计显示的是水对橡皮膜向下的压强；
(2) 乙、丙两图中，金属盒在液体中的深度相同，液体密度不同（水和盐水），U形管两侧液面高度差不同，说明液体压强与液体密度有关；
(3) 要验证液体对容器底部的压强与容器底面积是否有关，需控制液体密度、探头到液面的深度相同，改变容器底面积。因此仅需保持橡皮膜位置不变，在左、右容器内加水，使探头到液面的深度相同；若观察到U形管两侧液面高度差相同，说明压强与容器底面积无关，小明的观点错误。
【答案】
(1)下 (2)液体密度 (3)在左、右容器内加水，使探头到液面的深度相同；U形管两侧液面高度差相同
【知识点】
液体压强、控制变量法
【点评】
本题为液体压强探究的基础实验题，重点考查控制变量法在实验中的应用，是初中物理压强部分的核心考点，需学生掌握实验设计的逻辑。
【难度系数】
0.5

五、探究浮力大小与哪些因素有关
5.如图所示是小赵和小郭进行的“探究阿基米德原理”的实验过程。

(1)由实验两步骤可以测出物块浸没在水中时受到的浮力$F_{浮}=$N。
(2)由步骤A和可得出该
物块排开水所受的重力$G_{排}$，比较$F_{浮}$与$G_{排}$，就可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系，从而初步验证阿基米德原理。
(3)若步骤B中的水未达到溢水口，根据实验数据计算会发现物体所受浮力（选填“大于”“小于”或“等于”）溢出水所受的重力。
(4)小赵利用实验数据算得物块的密度为$\mathrm{kg/m}^3$。
(5)小郭对实验进行了改进，如图F所示，将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，发现随着物块浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计甲的示数变化量（选填“大于”“小于”或“等于”）弹簧测力计乙的示数变化量，若只将物块的一部分浸在水中，则（选填“能”或“不能”）得到与(2)相同的结论。
(6)用升降台将装满水的溢水杯向上移动，直至物块浸没。物块浸没后，再向下调节升降台，直到物块完全露出水面，向下调节升降台时横杆MN受到弹簧测力计甲和乙的拉力之和（选填“变大”“变小”或“不变”）。

5.(1)BD 1.2 (2)E (3)大于 (4)$3.5×10^3$ (5)等于 能 (6)变大

【分析】
本题围绕“探究阿基米德原理”的实验展开，需结合称重法测浮力、排开液体重力的测量、密度计算等知识分析各问题：
1. 测物块浸没时的浮力，采用称重法，即物块在空气中的重力减去浸没在液体中的拉力，对应步骤B（测物块重力）和D（测物块浸没时的拉力）；
2. 排开液体的重力等于桶和排开液体的总重力减去空桶的重力，需结合空桶重力（步骤A）和桶与排开液体总重力（步骤E）计算；
3. 若溢水杯未装满水，物块排开的水无法全部溢出，导致溢出水的重力小于实际排开的水的重力，而浮力由称重法计算，据此分析浮力与溢出水重力的关系；
4. 计算物块密度时，先由物块重力得质量，再由浮力得物块体积（等于排开液体体积），最后用密度公式计算；
5. 图F中，甲的示数变化量等于浮力变化量，乙的示数变化量等于排开液体重力变化量，根据阿基米德原理，两者变化量相等；即使物块部分浸入，浮力仍等于排开液体的重力，可验证结论；
6. 分析向下调节升降台时，甲、乙拉力之和的变化，结合实验原理判断。
【解析】
(1) 称重法测浮力：物块在空气中的重力为步骤B的示数，浸没在水中时的拉力为步骤D的示数，故选BD；由弹簧测力计读数可知，B的示数为4.2N，D的示数为3N，因此浮力$F_{浮}=4.2\mathrm{N}-3\mathrm{N}=1.2\mathrm{N}$。
(2) 排开水的重力等于桶和排开水的总重力减去空桶的重力，空桶重力对应步骤A，桶和排开水的总重力对应步骤E，故由步骤A和E可得出物块排开水所受的重力$G_{排}$。
(3) 若步骤B中溢水杯未达到溢水口，物块排开的水未全部溢出，导致溢出水的重力小于实际排开的水的重力，而浮力是称重法计算的实际浮力，因此物体所受浮力大于溢出水所受的重力。
(4) 物块的重力$G=4.2\mathrm{N}$，质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4.2\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=0.42\mathrm{kg}$；物块浸没时，体积$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1.2\mathrm{N}}{1×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=1.2×10^{-4}\mathrm{m^3}$；物块密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.42\mathrm{kg}}{1.2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=3.5×10^3\mathrm{kg/m^3}$。
(5) 图F中，弹簧测力计甲的示数变化量等于物块受到的浮力变化量，乙的示数变化量等于排开液体的重力变化量，根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，故两者示数变化量相等；若只将物块的一部分浸在水中，浮力仍等于排开液体的重力，因此能得到与(2)相同的结论。
(6) 向下调节升降台时，物块逐渐露出水面，弹簧测力计甲的拉力增大，乙的拉力减小，横杆MN受到的总拉力等于物块重力与桶的重力之和，结合实验操作可知，该总拉力变大。
【答案】
(1) BD；1.2 (2) E (3) 大于 (4) $3.5×10^3$ (5) 等于；能 (6) 变大
【知识点】
阿基米德原理、浮力的计算、密度的计算
【点评】
本题是探究阿基米德原理的经典实验题，考查了称重法测浮力、排开液体重力的测量、密度计算等核心知识点，需明确实验步骤的设计意图，易错点在于溢水杯未装满时对实验结果的影响，以及图F中拉力变化量的分析，整体难度适中，需学生掌握实验原理并灵活应用。
【难度系数】
0.5