初中浙教版第3节 水的浮力同步训练题

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第4课时 物体浮沉的条件及应用
【知识点归纳】
1.物体浮沉的条件
（1）上浮和漂浮：物体浸没在液体中时，所受浮力是最大值。当____________时（如图甲所示），合力方向竖直向上，物体在液体中向上运动——上浮，随着物体不断上升，最终物体将有一部分体积开始露出液面，物体所受的浮力也就随之减小，一直减小到F浮=G物时，物体所受浮力与重力的合力为零，就不再上浮，此时物体处于平衡状态，将____________在液面上（如图乙所示）。
（2）悬浮：物体浸没在液体中，当____________时（如图丙所示），物体可以停留在液面下任何位置，随时都能保持平衡状态。
（3）下沉和沉底：物体浸没在液体中，当____________时（如图丁所示），物体所受重力与浮力的合力的方向竖直向下，物体将向下运动——下沉，直至容器底部对物体产生一定的支持力为止，这时物体在重力、浮力、支持力的作用下而处于平衡状态，下沉运动就此结束，物体静止在容器底部（如图戊所示）。
物体在液体中，最终会出现三种状态：漂浮、悬浮、沉底，它们的特点如下表(F浮为物体浸没在液体中受到的浮力，G为物体的重力)。
物体沉底时受到重力G、浮力F浮、支持力F支，由平衡条件可知，三个力满足关系式__________。
2.物体浮沉条件的应用
【答案提示】1．F浮＞G物 漂浮 F浮=G物 F浮＜G物
> < ＝ F浮＋F支＝G
2．＝ 不变 减小 增大 改变 改变自身的重力 越小 上小下大 上疏下密 大小相等 小
【随堂训练】
1.如图所示，密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。将木块沿虚线部分切开，下列说法中正确的是( C )
A．沿ab切开，左右两部分都将上浮一点
B．沿cd切开，拿走下面的部分，剩下的木块将上浮一点
C．沿ab切开，左右两部分还是漂浮
D．沿cd切开，上半部分漂浮，下半部分悬浮在水中

【解析】漂浮在水面上的木块，沿虚线将下部分截去后，剩下部分的浮沉取决于浮力和重力的变化关系。根据原来漂浮状态，列式分析木块浸在水中的体积与整个体积之比，再分析即可。
解：A、木块原来漂浮在水面上，浮力等于重力，根据F浮=ρgV排和G=mg、ρ=，则有 ρ木Vg=ρ水V浸g，可得：木块浸在水中的体积与整个体积之比，木块与水的密度不变，所以木块浸没水中的体积与整个体积之比不变，所以沿ab切开，左右两部分不会上浮，也不会下沉。故A错误；
B、木块原来漂浮在水面上，浮力等于重力，根据F浮=ρgV排和G=mg、ρ=，则有 ρ木Vg=ρ水V浸g，可得：木块浸在水中的体积与整个体积之比，木块与水的密度不变，所以木块浸没水中的体积与整个体积之比不变，所以沿ab切开，拿走下部分，剩下的木块将下沉一点，故B错误。
C、木块原来漂浮在水面上，木块的密度小于水的密度，沿ab切开，木块的密度不变，水的密度不变，所以左右两部分还是漂浮。故C正确；
D、木块原来漂浮在水面上，木块的密度小于水的密度，沿cd切开，木块的密度不变，水的密度不变，所以上半部分和下半部分均漂浮在水面上。故D错误。
2.如图所示，两个相同的容器都盛满水，甲中有一体积是6 cm3、密度是0.6 g/cm3的木块漂浮在水面上，下列有关说法正确的是( D )
A．甲容器对地面的压力和压强大于乙容器对地面的压力和压强
B．将木块缓慢下压至浸没的过程中，木块受到的浮力不变
C．将木块取出后，甲、乙两容器对地面的压力和压强相等
D．木块漂浮时受到的浮力等于自身重力，并且有 eq \f(2,5) 的体积露出水面
【解析】A.因为木块漂浮，所以F浮=G木；根据阿基米德原理有F浮=G排；所以G木=G排，即木块受到的重力等于排开的水重，所以在甲图中，相当于木块的重力恰好补充了木块排开水的重力，故甲容器对水平桌面的压力等于乙容器对水平桌面的压力，已知两个容器相同，由p=可得；两容器对水平地面的压强相等；故A错误；
B.由阿基米德原理公式F浮=ρ水gV排可知，当液体密度一定时，V排越大F浮越大．由于木块缓慢下压至浸没的过程中，V排在增大，所以F浮在增大，故B错误；
C.取出木块后，甲容器中液面的高度下降，水的总质量减小，对桌面的压力减小，压强减小．故C错误．
D.因为木块漂浮，受到浮力与重力相等，则F浮=G，即ρ水gV排=ρ木gV，则V排=，所以V露=V-V排=V-=，故D正确．
3.在甲、乙、丙三个完全相同的试管内装入砂粒后，依次将它们直立于酒精、水、盐水三种液体中，均漂浮。若试管浸入液体部分深度都相同，则试管中所装砂粒( D )
A．三管一样多 B．甲试管最多 C．乙试管最多 D．丙试管最多
【解析】试管浸入液体部分深度都相同，根据F浮=ρ液gV排，排开液体的体积相等，ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精，则受到的浮力大小关系为F盐水＞F水＞F酒精。完全相同的试管内装入砂粒后，分别漂浮在水、酒精、盐水液面上时，浮力与重力相等，所以试管中丙试管重力最大，则丙试管所装砂粒最多。
4.我国某新型战略核潜艇，它在海面航行时排水量为8×106 kg，那么它排开海水的体积是________m3。当向潜艇充入2×106 kg海水后，潜艇悬浮在100 m深的海水中，此时潜艇受到的浮力是________N。(ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
【答案】8×103；1×108
【解析】（1）因为潜艇在海面航行时，处于漂浮状态，所以F浮=G艇=G排=m排g=8×106kg×10N/kg=8×107N，
根据F浮=ρ海水V排g可得，排开海水的体积：V排=8×103m3，
（2）向潜艇充入海水的重力G海水=m海水g=2×106kg×10N/kg=2×107N，向潜艇的水舱中充入2×106kg的海水后，潜艇悬浮在100m深的海水中，根据物体浮沉条件可知，浮力等于潜艇的总重力，即=G海水+G艇=2×107N+8×107N=1×108N。
5.在学习了浮力的相关知识后，小明取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量橡皮泥，同时也用橡皮泥将下端封口，制成一支简易的密度计。
(1)密度计分别放到水和某一种液体中，情景如图甲、乙所示，用ρ水、ρ液分别表示水和液体的密度，则ρ水________ (填“大小”“小于”或“等于”)ρ液。
(2)当密度计放入食用油中，小明发现密度计沉到容器底部，无法测量出食用油的密度，如图丙所示。则小明重新制作密度计时，请你提出一点改进的建议：________________________________________。
【答案】（1）小于 （2）减少使用橡皮泥(或增大吸管底部体积等，合理即可)
【解析】（1）由于吸管在甲乙图中均漂浮，所以F浮=G，则在水和另一种液体中受到的浮力相等，
所以F浮=ρgV排，V排甲＞V排乙，所以ρ水＜ρ液。
（2）图丙所示的情形，说明密度计的重力过大，应该使密度计漂浮在液体中，不能沉底，则小开重新制作密度计时，减少吸管内的橡皮泥的质量，使浮力等于重力就能漂浮在液面上了。
6.我国自主研制的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600(如图甲所示)主要用于大型森林灭火，可一次性吸水12t，达到最高起飞质量53.5t，单次投水救火面积可达4000余平方米。
①飞机“鲲龙”AG600吸收海水过程至起飞如图乙所示。
②飞机“鲲龙”AG600吸收海水过程至起飞，排开海水体积与时间之间的关系如图丙所示。
(1)由图丙可知，飞机从开始吸水到完成吸水的过程，共用时________s。
(2)图丙曲线中A点对应图丙中的状态________ (用序号表示)。
(3)请计算图丙中V的大小。(写出计算过程，海水密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
【答案】（1）40 （2）②
(3)解：根据阿基米德原理，F浮＝G排＝ρ液 gV排，
AG600 完成吸水后漂浮于水面，达到最高起飞质量53.5t，则F浮＝G总，
G总＝mg＝53.5×103 kg×10 N/kg＝5.35×105 N，
V排＝ eq \f(F浮,ρ液g) ＝ eq \f(G总,ρ液g) ＝ eq \f(5.35×105 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg) ＝53.5 m3。
答：图丙中V的大小为53.5 m3。
【解析】(1)由图丙可知，飞机从开始吸水到完成吸水的过程，即为海水体积从0到最大值的过程，对应图中0-40s。
(3)根据物体漂浮条件F浮=G=mg计算出飞机的浮力，根据阿基米德原理计算出排开水的体积.
1．如图所示，水面下两艘完全相同的潜艇，一艘正在上浮，另一艘正在下潜，下列说法正确的是( D )
A．正在下潜的是甲艇
B．潜艇下潜时，所受的浮力不断增大
C．两艘潜艇所受的重力相同
D．两艘潜艇所受的浮力相同
【解析】（1）潜水艇是通过改变自身重来实现上浮或下沉的，根据模型中水的多少判断出潜水艇的运动情况；（2）正在下潜的潜艇，排开水的体积不变，根据F浮=ρ水V排g分析浮力的变化；（3）（4）根据F浮=ρ水V排g分析两种情况下浮力的关系；上浮潜艇在没露出水面前，排开水的体积不变，根据F浮=ρ水V排g分析浮力的变化；
解：A、潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的，要使潜水艇上浮，应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力，所以水舱中水较少时潜水艇上浮，故甲图为上浮时的情景，乙图为下潜时的情景，故A错误；B、根据F浮=ρ液gV排知，正在下潜的潜艇，排开水的体积不变，所受的浮力不变，故B错误；CD、根据阿基米德原理可知，潜水艇所受的浮力等于潜水艇排开水的重力，因甲、乙两种情景潜水艇排开水的重力相等，故所受的浮力相等；甲上浮，甲受到的浮力大于重力，乙下潜，乙受到的浮力小于重力，浮力相同，所以两个潜水艇的重力不同，故C错误，D正确。
2．下列4种情景中，体现“通过改变排开液体(或气体)体积，来实现物体沉浮”这一原理的是( C )
A．悬浮在浓盐水中的鸡蛋，往烧杯中不断倒入清水，鸡蛋下沉
B．水面下，下潜的潜艇
C．煮汤圆，开始时汤圆完全浸没在水中，加热一段时间后，汤圆浮起来
D．点燃“孔明灯”中的蜡烛，使其升空
【解析】①物体的浮沉条件是：浮力大于重力，上浮；浮力等于重力，悬浮；浮力小于重力，下沉；②物体受到的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关。
解：A、悬浮在浓盐水中的鸡蛋，往烧杯中不断倒入清水，盐水的密度减小，鸡蛋排开的水的体积不变，密度减小，浮力减小，浮力小于重力，鸡蛋下沉，故不是通过改变排开液体的体积来实现浮沉的，故A错误；B、水面下，下潜的潜水艇是依靠改变自身的重力实现的，故B错误；C、煮汤圆，开始时汤圆完全浸没在水中，加热一段时间后，汤圆的体积变大，排开的水的体积变大，浮力变大，浮力大于重力，汤圆浮起来，故C正确；D、点燃“孔明灯”中的蜡烛，加热灯中的空气，使的空气的密度减小，灯的重力减小，重力小于浮力时，灯会升空，故D错误。
3．在一定条件下，物体能在水中上浮。下图中物体在上浮前后静止时，所受浮力相同的是( D )
A．图甲中沉底的汤圆，煮熟后上浮并浮出水面
B．图乙中潜艇排出水舱中水后，上浮并浮出水面
C．图丙中往清水中加盐，沉底的鸡蛋上浮并浮出水面
D．图丁中轮船从长江驶入大海，船体上的吃水线W线在上浮后浮出水面
【解析】（1）沉底的汤圆，浮力小于自身重力，漂浮在水面的汤圆，浮力等于自身重力；（2）潜水艇在水面下潜行时，排开水的体积等于潜水艇的体积，上浮并浮出水面后，排开水的体积小于潜水艇的体积，根据F浮=ρ液gV排可知浮力的变化；（3）沉底的鸡蛋，受到的浮力小于鸡蛋的重力，加盐后，鸡蛋上浮并最后漂浮在水面，鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力；（4）轮船在长江和大海都处于漂浮状态，浮力等于自身重力。
解：A、沉底的汤圆，浮力小于自身重力，汤圆煮熟后上浮并浮出水面，受到浮力等于汤圆的重力，所以，汤圆上浮前后，受到的浮力变大，故A错误；B、潜水艇在水面下潜行时，排开水的体积等于潜水艇的体积，上浮并浮出水面后，排开水的体积小于潜水艇的体积，根据F浮=ρ液gV排可知，潜水艇浮出水面后浮力变小，故B错误；C、沉底的鸡蛋，受到的浮力小于鸡蛋的重力，加盐后，鸡蛋上浮并最后漂浮在水面，鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力，所以，鸡蛋上浮前后，受到的浮力变大，故C错误；D、轮船在长江和大海都处于漂浮状态，浮力等于自身重力，由于轮船的重力不变，所以轮船受到的浮力大小不变，故D正确。
4．在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体中的情况如图所示，则木棍在三种液体中受到的浮力及三种液体的密度之间的关系正确的是( C )
A．F甲＞F乙＞F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 B．F甲＜F乙＜F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
C．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 D．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
【解析】从图中可以看出，木棍在不同液体中，浸入的深度不同，但始终漂浮，所以浮力相等，都等于自身的重力，根据公式F浮=ρgV排通过比较排开液体的体积大小可以比较液体密度的大小。
解：（1）由图可知，木棍在甲、乙、丙中均漂浮，所以浮力都等于其自身的重力，同一根木棍的重力不变，所以F甲=F乙=F丙；（2）由图可以看出，甲中木棍排开液体的体积最小，丙中木棍排开液体的体积最大，根据公式F浮=ρgV排可知，甲液体的密度最大，丙液体的密度最小，即ρ甲＞ρ乙＞ρ丙。
5．如图所示，小华用手将一支质量为140 g、体积为1.8×10－4 m3的牙膏浸没在水中时，牙膏受到的浮力为__________N，松手后牙膏将__________ (填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。待其静止后，与浸没时相比，杯底受到水的压强将___________(填“不变”“增大”或“减小”)(g取10 N/kg)。
【答案】1.8；上浮；减小
【解析】（1）知道牙膏的质量，利用公式G=mg计算牙膏受到的重力；（2）当牙膏浸没在水中时，此时排开水的体积就等于牙膏的体积，利用阿基米德原理计算此时牙膏受到的浮力；再与重力进行比较，重力大于浮力就下沉，重力等于浮力就悬浮，重力大于浮力就上浮；（3）根据p=ρgh比较静止后与浸没时杯底受到水的压强。
解：（1）m=140g=0.14kg，牙膏受到的重力：G=mg=0.14kg×10N/kg=1.4N；
当牙膏浸没在水中时，排开水的体积就等于牙膏的体积，即V排=V物=1.8×10-4m3，
∴此时牙膏受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×1.8×10-4m3=1.8N；
（2）∵G＜F浮，∴松手后牙膏会上浮；
（3）当牙膏静止时，漂浮，与浸没时相比，液面上升高度较小，由p=ρgh可知，杯底受到水的压强将减小。
6．许多轮船都有排水量的标记，“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4.8×106 kg，表示它浮在海面上排开的海水质量是4.8×106 kg，此时舰船所受的浮力是__________N。若该船从大海驶入内河，船受到的浮力将__________ (填“变大”“变小”或“不变”)，由于河水密度__________ (填“小于”“等于”或“大于”)海水密度，所以轮船排开水的体积__________ (填“变大”“变小”或“不变”)，轮船要下沉一些。(g取10 N/kg)
【答案】4.8×107；不变；小于；变大
【解析】（1）舰船所受的浮力：F浮=G排=m排g=4800×103kg×10N/kg=4.8×107N；
（2）该船从大海驶入内河时，始终处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，船的重力不变，受到的浮力不变，根据F浮=ρgV排的变形式V排=F浮/ρg可知，由于河水密度比海水密度小，它排开水的体积变大，因此轮船要下沉一些。
7．将体积不同、材料不同的甲、乙两实心小球，分别轻轻放在水中，两球静止时如图所示，甲浮在水面，乙沉底，已知甲的体积比乙的小，则下列说法正确的是( B )
A．甲的质量比乙的大
B．甲受到的浮力等于自身的重力
C．甲的密度比乙的大
D．乙受到的浮力等于自身的重力

【解析】乙球下沉至容器底部，甲球漂浮，根据物体的浮沉条件分析判断小球密度的关系，已知两球的体积关系且知道两球的密度关系，根据m=ρV即可判断小球的质量大小关系；
解：（1）甲球漂浮，则甲受到的浮力等于重力；乙球沉底，则乙受到的浮力小于重力，乙球沉底，甲球漂浮，所以乙球的密度大于水的密度，甲球的密度小于水的密度，则可知甲的密度比乙小，即ρ甲＜ρ乙，故B正确，CD错误；（2）已知甲的体积比乙小（即V甲＜V乙）且ρ甲＜ρ乙，由m=ρV可知，甲的质量比乙小，故A错误。
8．如图所示，a、b、c是三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同，放入水中后，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中不正确的是( D )
A．它们的体积关系：Va>Vb＝Vc
B．它们的重力关系：Ga＝Gb＜Gc
C．它们所受的浮力关系：Fa＝Fb＝Fc
D．它们的密度关系：ρa>ρb>ρc
【解析】（1）当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮；根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系；（2）当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮。
解：A、由图可知，a漂浮，b悬浮，则V排a＜Va，V排b=Vb，因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，所以Fa=Ga，Fb=Gb；因为a与b质量相等，则物体的重力相等，所以浮力Fa=Fb，
因为F浮=ρgV排，所以V排a=V排b，所以Va＞Vb，由题干可知：Vb=Vc，所以Va＞Vb=Vc，故A正确；
B、因为b悬浮，c沉入底部，所以Fb=Gb，Fc＜Gc；因为b与c体积相同，所以根据F浮=ρgV排可知：Fb=Fc，所以Gb＜Gc；则Ga=Gb＜Gc，故B正确；
D、因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮，所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知：ρa＜ρb＜ρc，故D错误；
C、由上分析可知：浮力Fa=Fb=Fc，故C正确。
9．将冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将__________ (填“上升”“下降”或“不变”)；该浓盐水的密度为1.2 g/cm3, 露出水面的冰块体积是冰块体积的几分之几？__________；若用水代替盐水，则液面高度将__________(填“上升”“下降”或“不变”)。(冰的密度为0.9 g/cm3)
【答案】上升 eq \f(1,4) 不变
【解析】（1）冰块漂浮在盐水中时，F浮=G冰，ρ盐水gV排=ρ冰gV冰，V排盐水=，而冰熔化成水之后，V冰化水=，因为ρ盐水＞ρ水，所以，V冰化水＞V排盐水，所以若冰完全熔化，液面上升；
（2）由ρ盐水gV排=ρ冰gV冰，V排盐水=，则V露=；
（3）冰块漂浮在水面上，所以，F浮=G冰，ρ水gV排=ρ冰gV冰，V排水=，冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m冰=m冰化水，ρ冰V冰=ρ水V冰化水，V冰化水=，所以，V冰化水=V排水，所以若冰完全熔化，液面不变.
10．科学兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个圆柱形玻璃容器底部，放一个边长为10 cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的图像。
请解答下列问题。
(1)分析图像可知，水的深度由0逐渐增加到8 cm的过程中，物块受到的浮力__________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)水深10 cm时水对容器底的压强是___________Pa(g取10 N/kg)。
(3)当容器中水深超过8 cm以后，物块的状态是__________。判断的依据是____________________
________________________________________________________________________________。
(4)物块的密度是__________。
【答案】（1）增大 （2）1×103 （3）漂浮 由题图可知，水的深度等于8cm时物块所受浮力不再增大，此时物块并未完全浸没在水中，有部分体积露出水面 （4）0.8×103kg/m3
【解析】（1）由图象可知：水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，物块受到的浮力越来越大；
（2）p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa；
（3）水的深度增大到8cm后，物块受到的浮力不再发生变化，物块没有全浸入，所以物块处于漂浮状态；
（4）由图象可知，G=F浮=8N，物块的体积：V=10cm×10cm×10cm=1×10-3m3，物块的密度：=0.8×103kg/m3。
11．某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成右图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F浮＝G物的原理工作的；浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？
【方案设计】
器材：悬挂式电子秤、金属块(4.0 N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；
②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；
③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。
【数据处理】
【交流分析】
(1)表格中x的数据是__________。
(2)实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是____________________
____________________________________________________________。
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是______________________________。
【得出结论】……
【知识应用】(4)根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法________________________。
【答案】（1）0.6 （2）控制金属块排开的液体的体积相同 （3）金属块碰到烧杯底部 （4）换用密度比水大的液体
【解析】（1）根据2、3、5组的实验数据可知，金属块受到的重力为：G=F拉+F浮=3.6N+0.4N=3.5N+0.5N=3.3N+0.7N=4.0N；
第4组实验中，拉力的大小为3.4N，则受到的浮力为：F浮=G-F拉=4.0N-3.4N=0.6N；
（2）探究浮力大小与液体密度的关系时，根据控制变量法可知，需要控制金属块排开的液体的体积相同，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，金属块排开的液体的体积等于金属块的体积，其目的是控制金属块排开的液体的体积相同；
（3）电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误，每次实验时金属块都需要浸没，则V排相同，第6次实验数据与第3次实验数据相比，液体密度大约是原来的2倍，而浮力是原来的2.8倍，说明测得的浮力偏大，原因可能是金属块碰到烧杯底部，造成测力计的示数偏小，由F浮=G-F示可知测得的浮力偏大；
（4）根据以上探究结果，对于图中的浮力秤，要增大浮力秤的称量范围，即增大浮力秤受到的浮力，在V排不变时，可以换用密度比水大的液体。
12．用下图所示器材测量漂浮在水面的玩具鸭所受的重力，简要写出合理方案(可用画图或文字表述)，并用题目所给及所测出的物理量推导出玩具鸭所受重力的表达式(玩具鸭不能放入量筒中)。除图中的器材外，还可提供足够的水(水的密度为ρ水)。
【答案】实验步骤：
(1)在水槽中注满水，将玩具鸭慢慢放入水中，观察到玩具鸭漂浮在水面上并有一部分水溢出水槽，然后将玩具鸭慢慢取出。
(2)在量筒中装入适量的水，记下体积V1，将量筒中的水慢慢注入水槽中，直到水满。记下量筒中剩余水的体积V2。
(3)玩具鸭的重力为G＝F浮＝ρ水g(V1－V2)。
【解析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力，而物体受到的浮力又等于排开的液体的重力。所以只要测出玩具鸭排开水的体积，利用m=ρV得到质量，再利用G=mg得到重力即可。
F浮>G
F浮F浮＝G
ρ液________ρ物
ρ液________ρ物
ρ液________ρ物
上浮，最后漂浮
下沉，最后沉底
悬浮
轮 船
①因为漂浮时，F浮________G，所以同一艘轮船从大海行驶到江河或从江河行驶到大海，其受到的浮力________。
②根据F浮＝ρ液gV排，同一艘轮船从大海行驶到江河，因为F浮不变，ρ液________，所以V排________，即船身稍下沉。
③轮船在行驶过程中装卸货物时，因为轮船自身重力改变，所受浮力________
潜水艇
它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而______________________来实现的
密度计
因为F浮＝ρ液gV排，液体密度不同，密度计排开液体的体积越大，液体的密度就________。
刻度特点：______________、________；密度计在不同液体中的浮力________
热气球和飞艇
采用充密度比空气________的气体(氢气、氦气、热空气)的办法，使它受到的浮力大于重力而升空
实验编号
1
2
3
4
5
6
7
液体密度ρ液/(g·cm－3)
－
0.8
1.0
1.2
1.4
1.9
2.0
电子秤示数F拉/N
4.0
3.6
3.5
3.4
3.3
2.6
3.0
浮力大小F浮/N
－
0.4
0.5
x
0.7
1.4
1.0