3. 科技小组为了“探究压力的作用效果与哪些因素有关”，设计了如图3所示实验。在A、B、C三个实验中，B实验海绵的凹陷程度最大。

（1）将装有水的矿泉水瓶放在海绵上，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种研究方法也应用于。（填字母）
A. 用排水法测石块的体积 B. 用乒乓球弹起的高度反映音叉振动的幅度
（2）通过B、C两实验的现象可得出：当受力面积一定时，压力越小，压力的作用效果越（选填“明显”或“不明显”）。
（3）实验时，将A实验中的矿泉水瓶放到石块上，如图3D所示。在A、D两实验中，矿泉水瓶产生的压强 $ p_A $ （选填“大于”“小于”或“等于”） $ p_D $。

（1）A、B
（2）不明显
（3）等于

【分析】
本题围绕“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验展开，涉及转换法、控制变量法及压强公式的应用。（1）问需先明确题目所用的研究方法，再分析选项；（2）问对比B、C实验，控制受力面积相同，分析压力对作用效果的影响；（3）问对比A、D，根据压强公式判断压强大小。
【解析】
（1）题目中通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果，这种方法是转换法。选项A中，用排水法测石块体积，将石块体积转换为排开水的体积，属于转换法；选项B中，用乒乓球弹起的高度反映音叉振动的幅度，将音叉微小振动转换为乒乓球明显的弹起，也属于转换法，因此选A、B。
（2）B、C两实验中，矿泉水瓶与海绵的接触面积（受力面积）相同，B中是装满水的瓶子，压力更大，C中是半瓶水，压力更小；已知B实验海绵凹陷程度更大，说明受力面积一定时，压力越小，压力的作用效果越不明显。
（3）A、D两实验中，矿泉水瓶对支撑面的压力都等于瓶和水的总重力，即压力F相同；受力面积都是矿泉水瓶的底面积，即S相同。根据压强公式p=F/S，可知p_A等于p_D。
【答案】
（1）A、B；（2）不明显；（3）等于
【知识点】
压力的作用效果、转换法、压强计算
【点评】
本题是压力作用效果探究的基础实验题，考查了转换法、控制变量法的应用及压强公式的简单计算，难度适中，需掌握实验设计思路和压强的判断方法。
【难度系数】
0.6

4. 小红利用一个已经调零的弹簧测力计、系着细线的石块、一个烧杯和适量的水，测量待测液体的密度。石块保持静止时，弹簧测力计的指针位置如图4所示，已知水的密度$\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$。

（1）石块浸没在水中时，受到的浮力大小为 N。
（2）石块的密度$\rho_{石}=$ $\mathrm{kg/m}^3$。
（3）待测液体的密度$\rho_{液}=$ $\mathrm{kg/m}^3$。

（1）1
（2）$3×10^3$
（3）$0.8×10^3$

【分析】
要解决这道题，需结合称重法测浮力、阿基米德原理和密度公式进行计算：首先读取弹簧测力计的示数，确定石块的重力、浸没在水中和待测液体中的拉力；再通过称重法计算浮力，利用阿基米德原理求出石块体积，进而计算石块密度；最后根据浮力公式求出待测液体的密度。
【解析】
（1）由图甲可知，石块的重力$G=F_1=3\ \mathrm{N}$；由图乙可知，石块浸没在水中时弹簧测力计的拉力$F_2=2\ \mathrm{N}$。根据称重法，石块浸没在水中受到的浮力：
$F_{浮水}=G-F_2=3\ \mathrm{N}-2\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$。
（2）根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，石块浸没在水中时，排开水的体积等于石块的体积，即$V=V_{排水}=\frac{F_{浮水}}{\rho_{水}g}$。代入数据得：
$V=\frac{1\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^3$。
石块的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{3\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.3\ \mathrm{kg}$，则石块的密度：
$\rho_{石}=\frac{m}{V}=\frac{0.3\ \mathrm{kg}}{1×10^{-4}\ \mathrm{m}^3}=3×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
（3）由图丙可知，石块浸没在待测液体中时弹簧测力计的拉力$F_3=2.2\ \mathrm{N}$，则石块在待测液体中受到的浮力：
$F_{浮液}=G-F_3=3\ \mathrm{N}-2.2\ \mathrm{N}=0.8\ \mathrm{N}$。
石块浸没在待测液体中，排开液体的体积等于石块体积，根据阿基米德原理$F_{浮液}=\rho_{液}gV$，可得待测液体的密度：
$\rho_{液}=\frac{F_{浮液}}{gV}=\frac{0.8\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}×1×10^{-4}\ \mathrm{m}^3}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
（1）1；（2）$3×10^3$；（3）$0.8×10^3$
【知识点】
浮力计算；阿基米德原理；密度计算
【点评】
本题通过称重法结合阿基米德原理测量液体密度，核心是利用石块浸没时排开液体体积相等，将浮力、密度、体积的计算结合，考查学生对相关公式的综合应用能力，属于中等难度的力学实验题。
【难度系数】
0.5