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浙教版八年级科学培优辅导讲义-浮力专题 老师版

浙教版八年级科学老师培优辅导讲义

教学内容

课堂精粹)

【知识点1】浮力的概念及测量

(1)浮力的概念:浸在液体(或气体)里的物体收到液体(或气体)对它向上托的力称为浮力,符号为F 浮

(2)浮力的方向:竖直向上(总是和重力相反) (3)浮力的施力物体:液体或气体

(4)浮力产生的原因:我们知道,如图所示,当物体完全浸没在液体中,由于液体内部存在压强,长方体的各表面都会受到液体的压力。

(根据液体压强的计算公式gh 液ρ=P ,即在同一液体中,深度越大,压强也就越大,同时压力也会越大。因此物体下表面所受到的压力会大于物体上表面所受到的压力。) (5)浮力产生的原因:液体对物体上下表面的压力差。

【知识点2】阿基米德原理

(1)内容:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即:

排液液排液浮V G F g ρ==

(推广:不仅液体可以产生浮力,气体也可以产生浮力,阿基米德原理同样适用与气体浮力的计算。) (2)对阿基米德原理的理解:

①公式中ρ液是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。

②公式中V 排液是浸入液体时,排开液体的体积。物体完全浸入,V 排液=V 物 ;物体部分浸入,V 排液

③浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关,而与其他因素无直接关系。液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 注:运用阿基米德原理进行计算时,体积的单位必须为米3,密度的单位必须为千克/米3,水的密度为1×103kg/m 3。

【知识点3】特殊状态解题:漂浮、悬浮:F 浮=G 物 沉底:F 浮+N=G 物 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F 浮>G

F 浮

F 浮=G

F 浮=G

F 浮+N=G

C 专题——浮力

专题导入

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实心

物体

ρ液>ρ物ρ液<ρ物ρ液=ρ物

V排=V物

ρ液>ρ物

V排

ρ液<ρ物

V排=V物

处于动态(运动状态不断改变),受

非平衡力作用

可以停留在液体

的任何深处

是“上浮”过程的

最终状态

是“下沉”过程的

最终状态

处于静态,受平衡力作用

【知识点4】浮力的应用

(1)轮船

工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。

排水量m:轮船满载时排开水的质量,单位t,由排水量m可计算出排开液体的体积V

= m/ρ

排开液体的重力G

=mg;轮船受到的浮力F

= mg;轮船和货物共重G=mg。

(2)潜水艇

工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。

(3)气球和飞艇

工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。

(4)密度计

①原理:利用物体的漂浮条件来进行工作;

②构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中;

③刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。

(画竹必先成竹于胸!)

【题型1】浮力产生的原因

1、将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而小石块却沉入水中,就此现象,下列分析正确的是(D)

A.小木块受到浮力,小石块不受浮力

B.小木块不受浮力,小石块受到浮力

知识典例

C.小木块和小石块都不受浮力

D.小木块和小石块都受到浮力

2、一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示,图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( C)

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A. F1

B. F2

C. F3

D. F4

3、如图所示容器中,底部和侧壁分别有木塞a和b,且a、b在水中的体积相等,则( C )

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A. a受到的浮力大

B. a,b受到的浮力相等

C.只有a塞受到的浮力为零

D. a,b塞受到的浮力均为零

【题型2】弹簧测力计示重法

4、弹簧秤下挂一物体,静止时弹簧秤的示数是10N,将物体逐渐浸入水中,弹簧秤的示数将,若物体浸入水中一半时,弹簧秤的示数为6N,这时物体受到的浮力是___N.

答案:变小;4。

5、用弹簧秤测得铁球和铝球在空气中的示数为7.64N和6.87N,当将铁球和铝球都浸在水中时,测得弹簧秤示数是4.60N和3.83N则两球(D)

A. 质量相等

B. 密度相等

C. 所受浮力相等

D. 上述各项都无法判断

6、如图所示是认识浮力的探究实验。

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(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如甲实验所示,物重G= N 。

(2)当用手向上托物体时,如乙实验所示,手对物体向上的托力F= N 。

(3)当物体浸入水后,如丙实验所示。将丙实验与甲、乙实验对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力。水对物体的浮力F 浮= N 。

(4)该实验是通过 的物理方法,建立起浮力概念的。

答案为:(1)5;(2)3;(3)2;(4)类比

【题型3】阿基米德原理

7、在抗洪抢险中,某村民自制了一个总体积为0.7m 3的竹筏,放入河水中时有5

1

的体积浸入水中。求:

(1)此时竹筏受到浮力多大?

(2)灾民站上竹筏时,水对竹筏产生4500牛的浮力,竹筏有多大的体积浸入水中?

答:(1)此时竹筏受到的浮力有1.4×103N ;(2)若水对竹筏产生4500牛的浮力时,竹筏浸入水中的体积为0.45m 3.

8、一金属立方体的边长为1分米,全部浸入水中时排开水的体积是多少?排开水的重力为多少?金属块所受的浮力?

答案为:1×10-3m 3;10N ;10N 。

9、一个长方体漂浮在水面上,该长方体底面积为1cm 2,高为3cm ,其中有2cm 裸露在水面上。

(1) 此时长方体受到的浮力有多大?

(2)

此时用手把长方体压浸水中,使其完全浸没在水中,此时浮力是多少?

答案:1×10-2N ,3×10-2N

10、已知一个物体完全浸没在水中时,排开水的重力为10N ,然后把这个物体放入盐水中,使其完全浸没。

(1)该物体的体积是多少?

(2)物体在盐水中所受的浮力是多少?(盐水的密度为1.33g/cm 3

) 答案:10-3m 3;13.3N

11、两个体积相等的木球和铁球,用细线系住后放入水中时能悬浮在水中,如图所示,则木球和铁球受到

的浮力( C )

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A. 木球较大

B. 铁球较大

C. 两球一样大

D. 无法确定

12、体积相同的铁球、铝球和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力(D)

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A.铁球受到的浮力最大

B.铝球受到的浮力最大

C.木块受到的浮力最大

D.它们受到的浮力一样大

13、不同材料制成的相同体积的三个小球,放入同种液体中,最后静止时如图所示,则它们受到的浮力的大小关系是( C )

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A.F

甲=F

=F

B.F

C.F

=F

D.F

=F

【题型4】浮沉条件

14、如图所示,质量相同,而形状不同的甲、乙两实心物体,分别静止在水面以下1米和2米深处,由此可以判定( B)

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A. 甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力

B. 甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力

C. 甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力

D. 甲物体的密度比乙物体小

15、如图所示,将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上.若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,则余下苹果将(C)

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A. 下沉

B. 悬浮

C. 漂浮

D. 无法确定

16、鸡蛋漂浮在盐水中,若向盐水中缓慢加入清水,鸡蛋会逐渐下沉,由漂浮变成悬浮,则此过程开始和最后鸡蛋所受的浮力(A)

A. 保持不变

B. 逐渐增大

C. 逐渐减小

D. 无法判断

17、将一小木块分别放入盐水、纯水、酒精中漂浮时,木块受到的浮力情况是(D)

A. 在盐水中最大

B. 在纯水中最大

C. 在酒精中最大

D. 在三种液体中一样大

【题型5】浮力的应用

18、以下是浮力知识的应用,说法正确的是(A)

A. 一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大

B. 一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大

C. 密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同

D. 密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大

19、潜水艇在水中能够浮沉,你认为它主要是靠改变(C)

A. 所受的浮力

B. 水的密度

C. 自身的重力

D. 水的压强

20、某物体的质量为0.06千克,将它放入装满水的溢水杯中,溢出50毫升的水,则此物体的沉浮情况

( C)

A. 上浮,最终漂浮

B. 悬浮在水中

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C. 下沉到容器底部

D. 条件不足,无法判断

21、将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的土仪器。将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时的情况如图所示。对于这个土仪器所运用的知识或用途,下列说法中不正确的是( B)

A. 运用了二力平衡的知识

B. 可以测出液体密度的大小

C. 可以比较不同液体密度的大小

D. 运用了物体的漂浮条件

(举一反三增能力!)

1、成成同学课外实验时,把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底,如图甲;向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮,如图乙.此过程中(C)

A. 杯中液体密度不变

B. 鸡蛋的重力变小

C. 鸡蛋的浮力变大

D. 容器底受到液体的压力不变

2、一只新鲜鸡蛋,沉没在盛有水的烧杯里,要使鸡蛋离开杯底,可采用的方法有( B )

A. 加热

B. 加盐

C. 加酒精

D. 加水

3、气球和飞艇是利用空气对它的_____升到空中的,是靠改变气囊的体积调节_____大小来控制升降的,如图所示,重为3×105牛的飞艇静止在空中,飞艇受到的浮力大小为牛,方向。

强化练习

答案:浮力;体积;3×105牛;竖直向上

4、一金属立方体的边长为1分米,全部浸入水中时排开水的体积是多少?排开水的重力为多少?金属块所受的浮力?

答案为:1×10-3m3;10N;10N。

5、(2016浙江温州)半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙).半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3,则以下判断正确的是( B)

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A. F1>F3>F2

B. F2>F3>F1

C. F3>F1>F2

D. F3>F2>F1

6、如右图所示,一船在某水域作业时,将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水.第一次放,因水太深,铁箱没触碰到水底,此时船的吃水线在A处.换个地方第二次再放,铁箱才接触到水底.下列说法正确的是(C)

A.铁箱在船上时,船的吃水线在A处下方

B.铁箱接触到水底时,船的吃水线仍在A处

C.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之下

D.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之上

7、如右图所示的玩具鸭子,放在甲液体中漂浮时,液面位置在A处;放在乙液体中漂浮时,液面位

置在B处.则(D)

A.在甲液体中所受的浮力较大B.在乙液体中所受的浮力较大

C.甲、乙液体的密度一样大D.甲液体的密度较大

8、同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中,静止时所处位置如图所示,以下说法正确的是(A)

A.甲液体的密度较小B.乙液体的密度较小

C.密度计在甲液体中受到的浮力小D.密度计在乙液体中受到的浮力小

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9、放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。则(B)A.甲容器中液体的密度较大B.乙容器底部受到液体的压强较大

C.甲容器中物块排开液体的重力较大D.乙容器中物块受到液体的浮力较大

10、如图,小瓷碗漂浮在水面上,倾斜后能沉入水底,关于这一情景分析正确的是(C)

A.小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了

B.小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力

C.小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了

D.小瓷碗浸没后容器底受到水的压强变大了

11、如图所示,一个重为0.2N的小球被线拉住而浸没在液体中,如果它受的浮力是1.8N,则线对球的拉力是(B)

A.1.8N B.1.6N

C.0.2N D.0N

12、(2017浙江金华)“彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将。在某一环境温度下,四个小球处于如图位置,此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为。“彩球温度计”的每个彩球上都标有设定好的温度用来读数,当彩球依次浮起时,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温。根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中(填字母)球的密度最大。

答案:变小;F B=F D;C。

13、如上图所示为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标的情景.已知气球的体积为8m3,气球(含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为9kg,空气的密度为1.29kg/m3。g取10N/kg,则系于地面拉住标语的细绳的拉力为:(C)

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A.103.2N B.90N

C.13.2N D.193.2N

14、有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是(D)

A.5N B.7N

C.14N D.12N

15、甲、乙、丙三个不溶于水的固体,其质量和体积如表中所示,把它们分别轻轻放入水中,当它们静止时,哪一个受到的浮力最小?(C)

固体甲乙丙

质量(g)20 20 20

体积(cm3)40 20 10

A.甲B.乙

C.丙D.三者相同

16、一金属块用细绳栓好后,浸在某种液体中.当静止在图(a)、(b)(c)所示的位置时,金属块所受的拉力分别为F1、F2和F3,则三个力的大小关系为(A)

A.F1<F2<F3B.F1=F2=F3

C.F1>F2>F3D.F1<F2=F3

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17、如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳子的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则(C)

A.F1=F2,T1=T2 B.F1>F2,T1<T2

C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T2

18、如图所示,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是(D)

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19、下面关于浮力大小的说法,正确的是(D)

A.浮力大小跟物体浸没在液体中的深度有关,物体浸得越深,受到的浮力越大

B.浮力的大小跟物重有关,物体越重,受到的浮力越小

C.浮力的大小跟物体的体积有关,物体体积越大,受到的浮力越大

D.浮力的大小跟物体排开液体的重力有关,物体排开液体越重,受到的浮力越大

20、如图所示,将盛有适量水的容器放在水平桌面上,然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出),观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象,并对一些物理量作出了如下判断:①铁块受到的浮力变大;②弹簧测力计的示数变小;③桌面受到的压力变大;④水对容器底部的压强变大。其中正确的是(B)

A.①②B.①②③

C.①②③④D.①②④

21、上周学校购买了一批水龙头,据商家说其材料铜质的,实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它的重力为 1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图14所示,这时弹簧测力计的读数为 1.4N(ρ

铜=8.9×103kg/m3, g=10N/kg)。

求:(1)每个水龙头的质量是多少?

(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?

(3)这批水龙头的密度是多少?商家的说法是否正确?

答案:(1)m=G/g=1.6N/10N/kg=0.16kg=160g

(2)F

=G-F=1.6N-1.4N=0.2N

(3)∵F

浮=ρ

gV

∴V排=F

浮/ρ

g=0.2/(1×103×10) =2×10-5m3=20cm3

∴V=V

=20cm3

∴ρ=m/V=160/20=8g/cm3=8×103kg/m3

∵8×103kg/m3<8.9×103kg/m3

故:这批水龙头不是纯铜的

22、小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。(g取10N/kg)

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①取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号.

②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中.

③在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中.

④将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中.

问:(1)铁皮罐的体积有多大?

(2)铁皮罐和沙石的总重有多大?

(3)盐水的密度有多大?

解:(1)m 砝码=0.5Kg,F浮=2G砝码=10N

V物=V排=F浮/ρ水g=10N/8×103kg/m3×10N/kg=1×10-3m3

(2)G铁皮罐和沙石=F浮/2=5N

(3)ρ盐=F浮盐/gV排=12N/10N/kg×1×10-3m3=1.2×103kg/m3

课后作业

1、将一小木块分别放入盐水、纯水、酒精中漂浮时,木块受到的浮力情况是(D)

A. 在盐水中最大

B. 在纯水中最大

C. 在酒精中最大

D. 在三种液体中一样大

2、如图所示,一只烧杯中盛有石蜡油、水和水银三种液体,液体之间并不溶合。将一实心铅块(铅的密度是11.3g/cm3)轻轻该放入烧杯中,图中能正确显示出铅块静止时位置的如图是(B)

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A. B. C. D.

3、“独竹漂”运动中,运动员赤脚踏在漂在水面上的单棵楠竹上,靠手里的细竿划水和保持平衡,如图所示,如楠竹质量为10kg,运动员和细竿总质量为60kg,则此楠竹受到的浮力大小为 N,此时排开水的体积为 m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。

700N;0.07m3。

4、小杰同学在游玩海底世界时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是(D)

A.浮力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小

C.浮力变大,压强变大 D.浮力变大,压强变小

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5、如图所示,甲、乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未满,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触.则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化情况是(C)A.甲变小,乙不变B.甲变大,乙不变

C.甲不变,乙变大D.甲变小,乙变大

6、一物体浮在某液面上,露出液面的体积占液面下体积的1/3,则该物体密度与液体密度之比为(A)

A.3:4 B.4:3

C.1:3 D.3:1

7、不久前落下帷幕的金山湖龙舟赛上,当江苏大学代表队登上龙舟后(D)

A.龙舟受到的浮力减小

B.龙舟受到的浮力不变

C.龙舟外部底端某点受到水的压强减小

D.龙舟外部底端某点受到水的压强增大

8、如图所示。将重为G的铝块挂在弹簧测力计上,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F.则铝块所受的浮力大小为(D)

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A.G B.F C.G+F D.G-F

9、假如地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的某艘船来说,它所受的重力和吃水深度(吃水深度指水面到船底的深度)与原来相比,下列说法中正确的是(C)

A.船受到的重力不变。船的吃水深度也不变

B.船受到的重力减小,船的吃水深度也减小

C.船受到的重力减小,船的吃水深度不变

D.船受到的重力不变,船的吃水深度减小

10、在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象。若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为(C)

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A.1.8×103 kg/m3B.2.3×103 kg/m3

C.2.8×103 kg/m3D.3.2×103 kg/m3

11、体积为10m3的气球,里面充满密度为0.09kg/m3的氢气,用绳子拴在固定于地面的铁钩上(气球皮重

=1.29kg/m3)

为10N,g=10N/kg),求绳子对气球的拉力是多少?(ρ

ρ空、0.00129克/立方厘米=1.29kg/m3

浮力=ρ空gv=129N

气球重量+氢气重量=(0+ρ氢gv=10+0.09×10×10=19N

拉力=浮力-(气球重量+氢气重量)=129-19=110N

12、在学习了密度计的知识后,小明同学自制了一支密度计,通过实验比较自制密度计与实验室用密度计的异同。他将两支密度计A、B分别放入甲、乙两种液体中,观察到密度计静止后的现象如图(a)、(b)、(c)和(d)所示。(两支密度计的重力相同)

(1)观察比较图(a)、(b)可以判断:液体________密度大(填“甲”或“乙”)。

(2)观察比较图(c)、(d)可知,自制密度计________判断出液体甲、乙密度的大小关系(填“能”或“不能”),且对比密度计A、B可知,它们的刻度线都是________的(填“均匀”或“不均匀”),其中自制密度计B的

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