《2026年河北中考必备卷物理》

17. (6分)某物理实验小组的同学在实验中验证阿基米德原理。

(1)方案一:小明用石块按照如图13甲所示的实验步骤进行实验,为减小测量误差并使操作最简便,最合理的操作步骤应该是③(填序号)。
①ACDB ②ABCD ③BACD ④CADB
(2)由图13甲可知,石块浸没在水中时,排开水的重力G排=1.0N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因可能是A(填选项字母)。
A. 最初溢水杯中的水未装至溢水口
B. 整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(3)方案二:如图乙所示,小强想要验证阿基米德原理,他将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,然后将一重为5N、高为8cm、底面积为50cm²的实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方,调节升降台使物块下底面刚好与水面相平。随后他将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方。当小强逐渐调高升降台,发现随着物块没入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数在______,且弹簧测力计A的示数变化量______(选填“大于”“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了F浮=G排。
【拓展】整理器材时,同组小丽发现图乙中弹簧测力计A的示数为2N,小组合作利用所学过的物理知识计算出了升降台上升的高度为7.5cm(弹簧测力计示数每变化1N,指针移动0.5cm)。

答案： 17.
(1)③
(2)1.0 A
(3)变小 等于 【拓展】7.5
[解析]
(1)为了减小实验误差，应先测出空桶的重力，为了使得操作简便，应先测出空桶的重力，再测出石块的重力，接着将石块浸入水中，待示数稳定后，读出测力计的示数，最后测量小桶和溢出水的总重力，这样可以减少更换弹簧测力计测量对象的次数，故最合理的操作步骤应该是BACD，故选③。
(2)由题图甲可知，石块浸没在水中时，排开水的重力G排=F₄−F₂=2.2N−1.2N=1.0N，发现F₂≠G排；最初溢水杯中的水未装至溢水口，导致排出的水变少，排出水的重力变小，A符合题意；F₂、G排都是根据测力计示数差得出的，整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零，对测量没有影响，B不符合题意。故选A。
(3)随着重物没入水中的体积越来越大，则重物所受浮力越来越大，故弹簧测力计A的示数在变小；溢出的水流到烧杯中，使得弹簧测力计B的示数变小，且弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量，从而验证了阿基米德原理。
【拓展】由题意可知，物块所受浮力F=5N−2N=3N；由阿基米德原理可得，物块浸入水中的体积V排=F/ρ水g=3N/1×10³kg/m³×10N/kg=3×10⁻⁴m³=300cm³；则物体浸入水中的深度h=V排/S=300cm³/50cm²=6cm；弹簧测力计一开始示数为5N，后来为2N，故可得弹簧长度变化量Δx=(5N−2N)/1N×0.5cm=1.5cm；所以装置抬高的高度h抬=h+Δx=6cm+1.5cm=7.5cm。