如图甲所示，900多年前僧人怀丙打捞铁牛时，用大木棒把两艘船拴在一起，在船中装满沙子，再将绳索一端系在铁牛上，另一端系在大木棒上，当把沙子逐渐卸入河中时，铁牛逐渐被拉起来。小聪同学利用一个大水槽和一个高为h的圆柱形杯子、细线、四个完全相同的合金块和水模拟打捞铁牛的情景，操作过程如下：
a.用合金块4模拟铁牛，用细线把它
与杯子底部相连，将另外三个合金块放入杯中，稳定后杯子露出

1

2

h,如图乙所示。
b.将杯中合金块1投入水中，细线恰好被拉直（无拉力），稳定后杯子露出

2

3

h。
c.再将杯中的合金块2投入水中，合金块4被拉起，稳定后杯子露出

3

4

h。
（1）步骤a与步骤b中杯子所受浮力的大小关系是F_a

＞

＞

F_b。
（2）步骤b与c中水对杯底的压强大小关系：p_b

＞

＞

p_c。
（3）由a、b、c三步操作可得出ρ_合金=

2

2

ρ_水。
（4）小聪发现在进行步骤b时有少量水溅入杯中，步骤c中没有水溅入杯中，分析发现这样会导致测出的合金块密度比合金块的真实密度

小

小

。