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3.4物体浮沉条件及其应用导学案
一、要点梳理
1. 物体的沉浮与 和 有关；
2. 用比较物重G与浮力F大小来判断 ( http: / / www.21cnjy.com )沉浮时，如果G F，则物体上浮，如果G F，则物体下沉，如果G F，则物体不上浮也不下沉，可以停留在液体内部的任何位置（即处于 状态）；21·cn·jy·com
3. 用比较 与 大小也能判断物体的沉与浮；如果ρ液 ρ物，则物体上浮，如果ρ液 ρ物，则物体下沉，如果ρ液 ρ物，则物体悬浮；
4. 轮船工作原理：要使密度 ( http: / / www.21cnjy.com )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 （空心或实心）的，使它能够 ；【来源：21·世纪·教育·网】
5. 轮船的排水量：轮船 ( http: / / www.21cnjy.com ) 时排开水的 ，单位 。正常情况下，船 在水面上的，排水量等于 ；www-2-1-cnjy-com
6. 潜水艇的工作原理：潜水艇的下潜和上浮 ( http: / / www.21cnjy.com )是靠改变 来实现的；气球和飞艇的工作原理：气球是利用 升空的。密度计的原理：利用物体的 来进行工作。
二、温馨提示
1．密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮(或漂浮)。2-1-c-n-j-y
2．一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为2/3ρ。
3．悬浮与漂浮的比较
相同：F浮= G物
不同：悬浮ρ液=ρ物 V排=V物 漂浮ρ液<ρ物;V排 < V物
4．判断物体浮沉(状态)有两种方法：比较F浮与G物或比较ρ液与ρ物
5. 漂浮问题"五规律”
规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力;
规律2：同一物体在不同液体里，所受浮力相同;
规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小;
规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度是液体密度的几之几;
规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体
对物体增大的浮力。
6. 计算浮力方法：
①称量法：F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)。
②力差法：F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力)
③浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力)
④F浮=G排或F浮=ρ液V排g(阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用)
⑤根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用) 。
三、解题指导
[例题1] 如图所示，将同一个小球分别放入甲 ( http: / / www.21cnjy.com )、乙、丙三种液体中，静止时小球漂浮在甲液面上，小球悬浮在乙液体里，小球则沉入丙液体的底部，则小球在三种液体中所受浮力的关系，正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A． F甲＞F乙＞F丙 B． F甲=F乙＞F丙 C． F甲＞F乙=F丙 D． F甲＜F乙＜F丙
[解析] ∵甲球漂浮，∴F浮甲=G甲，∵乙球悬浮，∴F浮乙=G乙，∵丙球下沉，∴F浮丙＜G丙．
由题，三球的质量相等，所以三球重力相等，即G甲=G乙=G丙，∴F甲=F乙＞F丙．
[答案] B
[例题2] 小兰同学在探究物体的“浮沉条件” ( http: / / www.21cnjy.com )时，将一个质量为120g的物体浸没在装满水的深桶后，溢出100g水，物体受到的浮力是 N（取g=10N/kg）．这个物体在水中将会 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。 21教育网
[解析] （1）把物体放入盛满清水的溢水杯中，排开的水重：G排=mg=0.1kg×10N/kg=1N，
物体受到的水的浮力：F浮=G排=1N；（2）物体的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N，
因为物体重1.2N，G物＞F浮，所以松手后物体将下沉。
[答案] 1；下沉。
4、 巩固练习
1. 小明同学在做鸡蛋浮沉的实验时，用适当浓度的盐水使鸡蛋正好悬浮。那么，下列操作和判断正确的是( )2·1·c·n·j·y
A. 向盐水中继续加清水，鸡蛋将上浮，直至漂浮，但鸡蛋所受浮力不变
B. 向盐水中继续加清水，鸡蛋将下沉至容器底部，但鸡蛋所受浮力减小
C. 向盐水中继续加盐，鸡蛋将上浮，直至漂浮，但鸡蛋所受浮力不变
D. 向盐水中继续加盐，鸡蛋将下沉至容器底部，但鸡蛋所受浮力增加
2. 一个空心球，空心部分体 ( http: / / www.21cnjy.com )积为整个体积的一半，它漂浮在水面上，有一半体积露出水面，若将空心部分注满水，放入水中再静止时将（水足够深）（ ）
A．漂浮 B．悬浮 C．沉底 D．无法确定
3. 将质量为100g的物体投入 ( http: / / www.21cnjy.com )盛有100mL酒精的量筒中（已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3），物体静止后，酒精液面上升到200mL刻度线处，则该物体在量筒中的情况是（ ）
A．物体沉在量筒底部 B. 物体漂浮在酒精液面上
C．物体悬浮在酒精中 D. 条件不足，无法确定
4. 同一物体分别漂浮在甲、乙液体中（ρ甲＞ρ乙），受到的浮力分别为F甲、F乙，物体排开液体的体积分别为V甲、V乙，则( )21·世纪*教育网
A．F甲＝F乙，V甲＞V乙 B．F甲＝F乙，V甲＜V乙
C．F甲＜F乙，V甲＝V乙 D．F甲＞F乙，V甲＝V乙
5. 两艘完全相同的轮船停靠在水中，甲船装满货物，乙船尚未装满货物，则 ( )
A．甲船所受的浮力大于重力 B．乙船所受浮力小于重力
C．甲乙两船所受浮力相等 D．甲船所受浮力大于乙船所受浮力
6. 一物体的质量是2kg，用手按在水中浸没时受到的浮力是30N，则放开手后物体将（ ）
A. 上浮 B. 悬浮 C.下沉 D. 无法判断
7. 将甲、乙、丙三个体积相同的小球放在水中，如图所示，则浮力最小的是（ ）
A. 甲 B．乙 C. 丙 D. 无法确定
第7题图 第8题图
8. 如图所示，一个充气的气球下面挂一金属块，把它们放入水中某处恰能静止．如把系统的位置轻轻向下移动一些，则金属块和气球（ ）21cnjy.com
A．向下运动 B． 向上运动 C． 仍能静止 D． 不能确定
9. 质量为0.3kg的木块漂浮在水面上， ( http: / / www.21cnjy.com )受到的浮力是 N．另一质量为0.5kg的物块浸没在水中时，排开3N的水，该物块在水中将 （选填“上浮”或“下沉”或“悬浮”，g取10N/kg）。 21*cnjy*com
10. 如图所示，将重为5N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时，测力计示数为2N。下列说法正确的是（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
A．小球的体积为400cm3
C． 小球的密度为1. 25g/cm3
C．缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到1N
D．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为5N
要点梳理答案：
1. 物体的重力 物体受到的浮力
2. 小于 大于 等于 悬浮
5. 满载 质量 吨 浮 船和船上物体的总重
6. 自身重力 空气的浮力 漂浮条件
同步训练答案：
1. B
2. B
3. A
4. B 同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同
5. D 船漂浮，这时物和船的总重等于船受到的浮力。物越少，浮力就越小；
6. A 只要求出物体重力，如果重力大于浮力就下沉，重力小于浮力就上浮，重力等于浮力悬浮；
7. A 体积相同时，排开水越多浮力越大 ( http: / / www.21cnjy.com )（2）物块的重力：G′=m′g=0.5kg×10N/kg=5N，因为物块的重力5N大于其排开的水重3N，也就是重力大于浮力，所以该物块在水中将下沉。www.21-cn-jy.com
10. D
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3.4物体沉浮条件及其应用同步自测
班级 姓名 得分
一、选择题
1．质量相同的实心铁球与实心木球浸没于水中放手后，铁球下沉而木球上浮．静止后它们所受的浮力的大小关系为 （ ）21世纪教育网版权所有
A. F浮铁＝F浮木 B. F浮铁＞F浮木 C. F浮铁＜F浮木 D.无法确定
2．看到人们在死海上像如上右图所示悠闲地 ( http: / / www.21cnjy.com )看书，爱动脑筋的小明突发奇想：假如某一天地球对所有物体的引力明显增大，还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗？经过认真思考，他作出了几种猜想，你认为正确的是（ ）www-2-1-cnjy-com
A．人的质量将明显增大，人将沉入海里
B．人的质量将明显增大，人仍能浮在海中看书
C．人受到的重力将明显增大，人将沉入海中看书
D．人受到的重力将明显增大，人仍能浮在海中看书
3．两手分别拿着小木块和大石块，把它们都浸没在水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，则受到浮力大的是( )21·世纪*教育网
A．小木块 B．大石块 C．一样大 D．不能确定
4．“辽宁舰”航母已正式列入中国人民解放军 ( http: / / www.21cnjy.com )海军系列，其满载时排水量(满载时排开水的质量)为6．75万吨。则满载时其受到的浮力为（ ）2-1-c-n-j-y
A. 6.75×108N B．6.75x107N C．6.75×104N D．6.75x103N
5．一艘轮船从东海驶入长江后，它所受到的浮力( )
A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 不能确定
6．物理小组制作的潜水艇模型如图8－2－13所示．通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮．当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会( ) 【出处：21教育名师】
A．上浮，它受到的浮力增大 B．下沉，它受到的浮力减小
C．下沉，它受到的浮力不变 D．上浮，它受到的浮力不变
7．将浸没在水中的鸡蛋释放，鸡蛋下沉，下列说法中正确的是( )
A．鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上
B．在水中越深，鸡蛋受到的浮力越大
C．下沉的鸡蛋不受浮力作用
D．鸡蛋受到的浮力大于重力
8．一个竖直放置，开口向下的圆柱形玻璃缸， ( http: / / www.21cnjy.com )全部浸没在水里。缸的上部留有适量空气，恰好使玻璃缸处于悬浮状态。如施加外力，改变玻璃缸在水里所处的深度，然后撤去外力，正确的结论是（ ）21cnjy.com
A．玻璃缸将上下往复运动，最后回到原来的位置。
B．如果施加的外力使玻璃缸所处的深度增加，撤去外力后，玻璃缸将上浮，直至液面。
C．如果施加的外力使玻璃缸所处的深度减小，撤去外力后，玻璃缸将上浮，直到液面。
D．如果施加的外力使玻璃缸所处的深度减小，撤去外力后，玻璃缸将下沉到底。
9．在探究物体的“浮沉条件”时，将重为1 N的物体放入盛满水的盆中，有0.9 N的水溢出,则（ ）21·cn·jy·com
A. 物体会浮于水面上 B. 物体会悬浮在水中
C. 物体会沉入水底 D. 不能据此确定物体的沉浮
10．若要质量相等的铜块和铁块所受浮力相等，要把它们放在（ ）
A．水中 B．酒精中 C．水银中 D．盐水中
二、填空题
11．重力为10牛的木块漂浮在水中，处于静止状态，木块受到浮力的大小为 牛，方向为 ，这个浮力的施力物体是 。 21*cnjy*com
12．一艘轮船由海里驶入河 ( http: / / www.21cnjy.com )里，此时轮船会 （“上浮”或“下沉”）一些。（ρ海水=1.03×103kg/m3），受到的浮力 （“变大”、“变小”或“不变”）。
13．如图所示，潜水艇能够上浮和下沉是 ( http: / / www.21cnjy.com )通过改变 来实现的；潜水艇在上浮过程中，未露出水面之前，所受的浮力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．21教育名师原创作品
14．在中国航母上，一部分飞机起飞 ( http: / / www.21cnjy.com )执行任务后，船受到的浮力将 （填“增大”、“不变”或“减小”），船身会 （填“上浮”、“不变”或“下沉”）。
15．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西 ( http: / / www.21cnjy.com )瓜投入水中可以漂浮，李子投入水中会下沉。漂浮的西瓜受到的浮力___________李子受到的浮力，西瓜的密度___________李子的密度。（选填“大于”、“小于”或“等于”）21*cnjy*com
16．某铜块的一半浸入水中，排开水的重力为0.5牛，铜块受到浮力的大小为________牛；当它全部浸没在水中时，它受到浮力的大小为_________牛；当它浸没后继续在水中下沉的过程中，受到浮力的大小_________（选填 “变小”、“不变”或“变大”）。
17．质量为0.5kg的木块漂浮在水中，木块 ( http: / / www.21cnjy.com )所受水的浮力为 N，木块排开水的体积是 cm3；若该木块漂浮在酒精中（ρ酒精＜ρ水），木块排开酒精的质量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）0.5kg。【来源：21·世纪·教育·网】
18．一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受的浮力为________N，浮力的方向 ，放手后物体将_________（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”）。
19．A、B是两个完全相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的物体，物体C与A、B体积相等，将它们放入同种液体中，静止时的状态如图13所示。若它们所受的浮力大小分别为FA、FB、FC，则FA FB，FB FC。（选填“>”、“<” 或“=”）
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
第19题图 第20题图
20．将一方形木块放入盛水容器中时，木块体积的2/3浸入水中，此时木块排开的水重是3N，则木块受到的浮力是 N，木块的密度是 kg/，再在木块上放一个铁块，刚好使木块全部浸入水中，如图所示，则放在木块上的铁块重为 N。
三、分析、探究题
21．为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材。实验步骤如下：www.21-cn-jy.com
(1)按如图甲的方法测出金属块受到的重力，大小为________N。
(2)按如图乙的方法测出金属块浸没在水中时排开水的体积，大小为________cm3。
(3)用公式F浮＝ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为________N。
(4)比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小，可知金属块浸没在水中时会__________(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。【版权所有：21教育】
22．为了探究物体的浮沉 ( http: / / www.21cnjy.com )条件，实验室提供了如下器材：天平、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材．实验步骤如图：（g取10N／kg、ρ蜡<ρ水）
（1）金属块的重力为________牛。
（2）金属块浸没在水中时排开水的体积为______厘米3。
（3）用公式F浮＝ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的 浮力，大小为_________牛。
（4）比较金属块浸没时浮力和重力大小，可知金属块浸 没在水中时会________（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。【来源：21cnj*y.co*m】
（5）用此方案探究蜡块浮沉条件，需改进之处是 。
( http: / / www.21cnjy.com )
23．某科学兴趣小组用以下器材设计实验 ( http: / / www.21cnjy.com )，探究“物体漂浮时，所受浮力与自才身重力的大小关系”。器材：弹簧秤、量筒、小塑料瓶、细线、若干玻璃珠。
① 向量筒中注人适量的水，读出量筒中水的体积V1＝30 毫升。
② 在质量为5克的小塑料瓶中放人适量的 ( http: / / www.21cnjy.com )玻璃珠，测出放有玻璃珠的小塑料瓶的重力G
③ 将该小塑料瓶放人量筒中，使它浮在水面上。稳定时读出水面对应的刻度V2＝90 毫升。
④ 比较小塑料瓶的重力和所受的浮力的大小关系，可以初步得出结论。
( 1)使用测量仪器前，应观察它的量程和最小刻度值。图示弹簧测力计的量程是 牛。
(2)小塑料瓶本身就能浮在水面，实验时为什么还要放人适量的玻璃珠？
( 3)计算放有玻璃珠的小塑料瓶所受的浮力F= 牛
参考答案：
1. C
2. D
3. B 大石块的体积大于小木块的体积，将它们都浸没在水中时，V石排>V木排，由公式F浮＝ρ液gV排知，大石块受到的浮力大．2·1·c·n·j·y
4. A 排水量为排开水的质量，浮力大小等于总重力。
5. B 船总是漂浮的，只要船总重不变，浮力就不变。
( http: / / www.21cnjy.com )8. C 原来的受到情况：压力加重力等于浮力，压力撤去后，重力小于浮力，上浮，直到平衡。
9. C 浮力大小等于排开的水重，浮力小于物重，下沉。
10. C 要都漂浮或悬浮，那么浮力才相等。因此液体的密度要大于物体的密度，选水银。
11. 竖直向上； 水 12. 下沉；不变。 13. 自重，不变
14.减小；上浮 15.大于 小于
17. 5 500 等于
18. 20 竖直向上 上浮 19. = <
20. 3 0.67×103 1.5
21. (1)2.2 (2)20 (3)0.2 (4)下沉
22.
23. （1）5 （2）能用弹簧测量计较准确地测出塑料瓶的重力或使塑料瓶有较大体积浸入水中(3)0.6N21教育网
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1、浸在液体中的物体受到（ ）向（ ）的（ ）力的作用。
3、浸在液体里的物体所受到的浮力的大小与（ ）有关，还与液体的（ ）有关。
2、浮力产生的原因是：（ ）。
竖直
浮
液体作用在物体上下表面的压力差
物体排开的液体的体积
密度
上
4、阿基米德原理的内容：
（ ）
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。
5、阿基米德原理的数学表达式：
（ ）
F浮 ＝ G排液
一乒乓球和一实心铁块于水中，静止
后，各是什么状态？
乒乓球和实心铁块于水中，从释放到静
止这段过程各是什么运动状态？
（1）上浮：浸在液体中的物体向上运动，直至漂浮。
（2）下沉：浸在液体中的物体向下运动，直至沉底。
（3）悬浮：物体停留在液面下的任何位置而保持平衡。
1）漂浮：物体在液面上保持平衡。
2）悬浮：物体停留在液面下的任何位置而保持平衡。
3）沉底：物体压在装液体的容器底部，保持平衡。
第四节
物体浮沉的条件及其应用
有些物体像实心铁块等在水中会下沉，而有些物体如乒乓球等在水中会上浮。
物体在水中是上浮还是下沉，这主要与什么因素有关？
一、物体在液体中的浮沉条件的研究
问题：
物体在液体中的浮沉与什么因素有关？
猜想：
物体在液体中的浮沉与 等有关。
物体受到的重力
物体的体积
物体受到的浮力
……
一）观察物体浮沉与物体自重的关系
活动1：
1）把一个空塑料瓶放在水中，观察它浮在水
面上的位置。
2）在空塑料瓶中放入若干小石子，观察它的
浮沉情况。
3）在空塑料瓶中继续加入小石子，观察它的
浮沉情况。
以上三个现象说明了物体在液体中的浮沉与什么因素有关？
物体在液体中的浮沉与物体受到的重力大小有关。 相同条件下，物体所受的重力越大，越容易下沉。
结论1：
“重的物体一定下沉，轻的物体一定上浮吗？”你能举例反驳之？
物体在液体中受到的力除了重力还有浮力，物体是会不会沉下去，不但要考虑重力大小，还应该考虑浮力的大小。
结论2：
二）观察物体浮沉与物体排开液体的量的关系
活动2：
1）把一块橡皮泥做成船形，放入水中，观
察现象。
2）把相同的橡皮泥揉成一团再放入水中，
观察发生的现象。
讨论：以上现象说明了物体浮沉与物体排开的液体的多少有什么关系？
物体浮沉与物体所受的浮力大小有关。相同条件下，物体所受的浮力越小，越容易下沉。
结论3：
二、物体沉浮的条件
1、物体受到的重力
2、物体受到的浮力
当 F ﹥ G时，物体————————；
当 F ﹤ G时，物体————————；
当 F = G时，物体————————；
上浮
下沉
悬浮
物体在液体中悬浮时，有F浮＝G物关系
这时ρ液与 ρ物间什么关系？
物体在液体中悬浮时，ρ液 = ρ物。
注意：
比较液体与物体的密度大小也可判断物体的浮沉。
由此可推知：
当ρ液 ﹥ρ物时，物体在液体中上浮。
当ρ液 ﹤ρ物时，物体在液体中下沉。
当ρ液= ρ物时，物体在液体中悬浮。
三、浮沉条件的应用
1、潜艇：
浮体或悬浮体：
F浮=G物
浮沉的方法：
通过改变水舱中的水的多少，从而改变自身的重力。
2、热气球：
浮沉的方法：
通过改变气囊内的气体温度，从而达到改变气球的密度大小。
4、轮船
轮船的大部分体积是由空气占据着，在河里和海里都漂浮在上面；因而所受浮力相同，都等于轮船自身的重力（即F浮=G轮船）。
河水
海水
轮船河流进入海里时，轮船会上浮些。但是浮力不变，仍等于船的总重。
4、密度计
根据阿基米德原理和物体浮在液面 上的条件设计制成的。
密度计无论放在那种液体中都是漂浮的，这是一种平衡状态，因此它的重力始终等于它受到的浮力。
密度计的刻度度值
上小下大，刻度间隔不
均匀，上疏下密。数值
为待测液的ρ相对于ρ水
的倍数。
密度计放置在密度较大的液体中时，会上浮些。
浮沉的方法：
通过鱼鳔中气体多少来改变自身的体积，从而改变浮力的大小。
5、鱼：
6、利用浮力打捞沉船：
视频辅助：利用浮筒打捞沉船
1、根据F浮与G物大小来判断物体浮沉 ：
1）F浮>G, 物体上浮;
2）F浮3）F浮=G, 物体悬浮。
2、根据ρ液与ρ物大小来判断物体浮沉：
F浮 = G物时，ρ液= ρ物，物体悬浮；
F浮 > G物时，ρ液＞ρ物，物体上浮;
F浮 < G物时, ρ液＜ρ物，物体下沉。
3、物体浮沉的应用：
潜水艇、轮船、热气球等
1、浸没在液体中的物体，当F>G时，物体将 ；当F上浮
下沉
漂浮或悬浮
2、一物体在空气中称重为37牛，浸没到水中称重为12牛，则物体受的浮力是 。
25牛
3、潜水艇是靠改变 来实现浮沉的。
气球是靠改变 来实现升降的。
自身重力
自身体积
4、 某物体的质量为100克,当把它放进盛满水的容器中时, 溢出50毫升的水, 则此物体状态 。
下沉，直到沉底
5、一块马铃薯恰好能在盐水中悬浮，现将它切成大小不等的两块，仍放回到盐水中，则（ ）
A、大的一块下沉，小的一块漂浮
B、两块都下沉
C、两块都上浮
D、两块都悬浮
D
6、用一只10N的铝质水桶到井里吊水，待注满水后匀速往上提，不计水的阻力，在水桶未露出水面的情况下，绳子对水桶的拉力是（ ）
A、小于10N
B、等于10N
C、大于10N
D、无法判断
A
7、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化后，水面刻度将（ ）
A、上升 B、下降
C、不变 D、无法确定
8、水池中有一木船，装有石块，将石块投入池水中后，水面将（ ）
A、上升 B、下降
C、不变 D、无法确定
C
B
