小宇和同学们做了下面几个力学实验，请你和他们共同完成下列实验-优题课

小宇和同学们做了下面几个力学实验，请你和他们共同完成下列实验过程（g=10N/kg）：

（1）在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，小宇使用的是如图甲所示的实验装置，实验结束后，根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图象（如图乙），根据图象回答下列问题：
①物体A浸没在水中之前，弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小，说明浮力与    （选填“物体体积”或“排开液体体积”）有关．物体A浸没在水中后，所受的浮力为  N，且保持不变，说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度  （选填“有关”或“无关”）．
②物体A的密度为  kg/m³．
③物体A下表面所受液体压强P与其浸入水中深度h的关系图象应该是丙图中的  ．
（2）小宇和同学们采用如下方法测量B液体的密度，请你将实验数据补充完整；
①用天平测出烧杯和B液体的总质量为150.4g；
②将B液体倒入量筒中一部分，读出体积为10mL；
③测量烧杯和剩余B液体的总质量时，天平平衡后，砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁，
质量为   g，则B液体的密度为    g/cm³．
（3）小宇将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中，此时弹簧测力计的示数  （选填“大于”、“小于”或“等于”）物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数，说明浸在液体中的物体受到的浮力还与  有关．

科目物理题型计算题难度中等

知识点：液体密度的测量探究影响浮力大小因素的实验

科学家乘科学考察船前往北冰洋进行科学研究，在船的甲板上安装了一台起重机用来吊装科学探测器材。某次起重机用钢丝绳吊着质量为 $50 kg$ 的探测仪，将它浸没在水中对北冰洋的水体进行研究。 $(ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg)$

（1）探测仪受到的重力是多少？

（2）先将探测仪放入水面下 $30 m$ 处，探测仪受到水的压强是多大？然后用钢丝绳施加 $300 N$ 的拉力在 $60 s$ 内将探测仪沿竖直方向向上匀速拉到水面下 $10 m$ 处，拉力的功率是多少？

（3）探测仪在使用过程中体积不变，此探测仪的体积是多少？

（4）实验完毕后，起重机将探测仪回收，起重机的起重臂可以简化成粗细均匀、自身重力不计的杠杆，如图所示是探测仪出水后（探测仪出水前后的质量不变）在空中处于静止状态的情景，在液压顶作用下，起重臂 $OA$ 与水平方向成 $60 °$ 夹角， $O$ 为支点， $OA$ 长 $5.4 m$ ，液压顶施加的力 $F$ 作用于 $B$ 点并与起重臂垂直， $OB$ 长 $1.5 m$ ，此时液压顶对起重臂的作用力 $F$ 是多大？

如图所示是一种自动测定油面高度的装置，电源电压 $U$ 为 $6 V$ ， $R_{1}$ 是最大电阻为 $30 Ω$ 的滑动变阻器，它的金属滑片 $P$ 连在杠杆一端， $R_{2}$ 是定值电阻，油量表是用量程为 $0 ~ 0.6 A$ 的电流表改装而成。 $(ABCD$ 四点表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计）

（1）当油面上升时，电流表示数变大，则导线 $M$ 应与　　接线柱相连；当油量下降到预设位置时，警示灯亮，滑片 $P$ 刚好在 $B$ 处，则导线 $N$ 应与　　接线柱相连。

（2）当油箱加满油时，滑片 $P$ 刚好在 $A$ 处，电流表的示数达到最大值，求电阻 $R_{2}$ 的阻值。

（3）在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器 $R_{1}$ 的最大功率。

小明准备用空矿泉水瓶做一个“救生衣”。已知小明的质量是 $50 kg$ ，身体平均密度约等于水的密度，为确保安全至少他的头部要露出水面，头部的体积约占身体总体积的 $1 / 10$ ．（不计空矿泉水瓶的质量和塑料的体积）

（1）求小明头部的体积。

（2）请你帮小明计算一下，制作“救生衣”至少需要多少个图示的空矿泉水瓶。

小刚做“测量蜡块密度”的实验。

（1）将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺的　　处，若此时指针的位置如图甲所示，应将平衡螺母向　　移动，使天平平衡。

（2）将蜡块放在天平　　盘中，另一盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平平衡，蜡块的质量为　　 $g$ 。

（3）将蜡块放入盛有 $50 mL$ 水的量筒中，用铁丝将其压入水中，读得量筒的示数为 $60.0 mL$ ，则该蜡块的体

积为　　 $c m^{3}$ 。

（4）计算得出蜡块的密度为　　 $kg / m^{3}$ 。

新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路

如图所示， $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 均为电热丝， $S_{1}$ 是温度自动控制开关，高、低温挡的额定功率见下表。煮饭时，闭合开关 $S$ ，电饭锅正常工作 $30 \min$ 消耗的电能为 $0.44 kW \cdot h$ ，求：

（1）煮饭时通过 $R_{1}$ 的电流。

（2）电热丝 $R_{2}$ 的电阻。

（3） $30 \min$ 内 $R_{2}$ 消耗的电能。

额定电压

$220 V$

额定

功率

低温挡

$440 W$

高温挡

$1100 W$