华师大版 初科 八上 3.4 物体浮沉条件及其应用 第2课时 同步练习（含解析）

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华师大版 初科 八上 3.4 物体浮沉条件及其应用 第2课时 同步练习（含解析）
一、单选题
1．下列属于利用浮力升空的是（　　）
A．飞机 B．热气球 C．风筝 D．火箭
2．把一铁块系在气球上，放入水中，恰好悬浮于水中某处，如图所示，现沿容器壁缓缓注入一些水，则铁块和气球将 （　　）
A．仍然悬浮 B．下沉 C．上浮 D．都有可能
3．在一个装满水的容器中，放入一质量为20g的物块，从容器中溢出15g的水，则该物块在水中的浮沉情况是（　　）
A．下沉 B．上浮 C．漂浮 D．悬浮
4．密度计是测量液体密度的仪器，它始终在液面上。如右图所示，把两支完全相同的自制密度计分别放在甲、乙两种液体中，它们所受到的浮力大小以及这两种液体的密度关系（　　）
A．F甲ρ乙 B．F甲=F乙 ρ甲>ρ乙
C．F甲5．一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，如图所示．如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些，则金属块和气球（　　）
A．仍能静止 B．向下运动 C．向上运动 D．上下晃动
6． 15．小明研究浮力大小与深度的关系。现有一正方体金属块，将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示；再将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象，如图乙所示。不考虑液面变化。根据该图像可以得出的正确结论是（　　）
A．物体的质量是25g
B．物体的密度为3.5×103kg/m3
C．物体浸没在水中时，受到的浮力大小为0.25N
D．浮力的大小总是随着浸入深度的增加而变大
7．如图所示，把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处．加水过程中，铁块受到浮力．则在加水的全过程中，容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图象是（　　）
A． B．
C． D．
8．学了浮力知识后，小刚同学想探究冰在不同液体中熔化后的液面升降情况，他用如图的方法，把冰块分别放入浓盐水、酒精，水中，结果熔化后液面比原来下降的是（　　）
A．盐水 B．酒精 C．水 D．无法判断
9．把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示。甲杯中溢出的液体质量是40g，乙杯中溢出的液体质量是50g，若甲杯中的液体是水，则小球的质量和体积分别为（　　）
A．40g 40cm3 B．40g 50cm3 C．50g 40cm3 D．50g 50cm3
10．如图所示，一只烧杯中盛有石蜡油、水和水银三种液体，液体之间并不融合。将一实心铅块(铅的密度是11.3g/cm3)轻轻放入该烧杯中，图中能正确显示出铅块静止时位置的图是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
11．根据图所示示意图判断G与F浮及ρ液与ρ物的大小关系。
12．如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮　 　G总（选填“＞”“＜”或“＝”）；若水温升高，石块将　 　（选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。
13．小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，如图所示，分别用它测量盐水和水的密度时，吸管受到的浮力分别为F1和F2，则F1　 　 F2（选填“大于”、“等于”或“小于”，下同）。吸管浸入液体的深度分别为h1和h2，则h1　 　h2。
14．小王在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支密度计。
（1）当密度计在杯中漂浮时，液面高度在A处，此时，密度计受到的浮力　 　 重力(选填“>”、“=”或“<”)。
（2）使用中，小王发现细铁丝很容易滑落，于是他取下铁丝，改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度，杯中液面将　 　(填“升高”或“降低”或“不变”)。
15．现有一木块漂浮于40℃的硝酸钾饱和溶液中，当温度改变时（不考虑由此引起的木块和溶液的体积变化），木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图所示的变化。
（1）在温度改变的过程中，图中A、B两点对应的木块受到的浮力大小关系为FA　 　FB（填“>、”“<”或“=”）。
（2）由此推断出温度的改变方式是　 　（填“升温”或“降温”），同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体（填“增多”或“减少”）　 　．
三、实验探究题
16．如图是探究浮力大小的影响因素的实验
（1）丙图中圆柱体所受浮力为　 　N。
（2）换用饱和食盐水或酒精重复上述实验，可以探究浮力大小与　 　的关系。
（3）要探究浮力大小与排开液体重力的关系，还应进行的实验操作是　 　。
17．在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小明做了如图甲所示的一系列实验。
（1）乙图中能正确反映“从水面刚好接触铜块下表面到图甲中④位置时”弹簧测力计 的示数 F 与铜块下表面到水面距离 h 关系的图像是　 　。
（2）探究浮力和液体密度、排开液体体积的关系后，还想探究浮力是否和物体所受的重力有关，请简述你的实验方案：　 　。
（3）小沈同学用如图丙所示的装置也探究出浮力大小与浸入水中的体积的关系。实验 中通过比较每次物体受到的浮力和排开液体的重力，还可以验证阿基米德原理，从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中，烧杯底部受到的压力变化情况是　 　。
18．小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，做了以下实验：
（1）由图1（b）、（c）得到物体所受浮力的大小与物体排开液体的　 　有关。
（2）小明在实验过程的中发现浮力的实验也可以用来测量物体的密度：
A．利用弹簧测力计测出物体的重力G物
B．将物体放入水（ρ水）并完全浸没，测出此时的浮力F浮，物体的密度表达式为　 　（用G物、F浮和ρ水来表达）
（3）根据上面实验的启发小明利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签，他们利用调好的电子秤进行了以下如图2所示的操作，小明利用这些数据可计算出木块的密度　 　g/cm3。
（4）爱思考的小杨却提出了不同的看法，他认为软木块浸入水中后会吸水（不考虑木块膨胀），所以小明测得的木块密度应该比真实值　 　（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
四、解答题
19．小明做了下面两个实验，请解释其中的科学道理：
（1）准备了一杯60℃的恰好饱和的硝酸钾溶液，悬浮着一只新鲜鸡蛋。如图，放在室温下，一段时间后，发现鸡蛋下沉，请用学过的知识解释这一现象。
（2）他在一个空矿泉水瓶里面套一个气球，在矿泉水瓶外用绳子扎紧气球的口，然后小明对着气球吹气，可是，小明用了很大的力气也只能吹大一点点，可是矿泉水瓶里还有很大的空间，小明觉得很纳闷，请你来帮忙解释这个现象。
20．小科同学在盛有约20℃水的烧杯中加入了硝酸钾固体，充分溶解后溶液的温度降到10℃左右，此时烧杯中还有大量固体剩余。再往溶液中放入一块木块，放置了一段较长时间，随着环境温度的变化，发生了如图ABCD所示的顺序变化。请回答：
（1）硝酸钾固体溶于水后，溶液温度下降的原因　 　。
（2）根据图示的现象，请判断在此过程中硝酸钾溶液温度的变化　 　。
（3）请结合所学知识，解释烧杯内硝酸钾固体量变化及木块沉浮变化的原因。（硝酸钾溶解度随温度变化如下表）
温度（℃） 0 10 20 30 40 50 60 70
硝酸钾（克） 13.3 20.9 32 45.8 64 85.5 110 138
21．如图甲是一种浮球液位开关，由浮球和重锤组成，重锤可固定在导线的任一位置。它应用于供水和排水的控制电路中(如图乙)。工作原理：当储水罐内液面下降，浮球向下运动，头部向下达到一定角度，浮球内的钢球在卡槽内向头部运动，带动连杆，触动微动开关，使动触头A与触头B接通(如图丙)，使水泵进水。水位上升时，浮球上浮，当浮球的头部上仰至一 定角度时，钢球往尾部移动，连杆离开微动开关，动触头A在弹性作用下与触头C接通(如图丁)，使水泵停止工作。
（1）已知浮球及其内部所有物体总重G为6N，不计电线重力和体积，计算浮球的体积至少要多大？
（2）浮球的密封性是浮球液位开关的关键技术，如果密封性不好导致漏水，以下哪些现象会发生　 　。(可多选)
①浮球不能浮起
②水泵不会工作
③水泵连续工作，不能停止
（3）安装时需要调节浮球到重锤之间的导线的长度，如果设置太短，则会出现的故障现象并分析成因。
五、综合说理题
22．如图所示的潜水艇模型，通过胶管A可以从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若要使烧瓶上浮，请写出操作方法及原理。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【分析】分析各个选项中物体的升空原理判断。
【解答】A.飞机依靠机翼产生的升力升空，即利用流体压强和流速的关系，故A不合题意；
B.热气球内部的气体密度小于空气密度，则它受到浮力大于重力，因此而升空，故B符合题意；
C.风筝的升空原理是流体压强和流速的关系，故C不合题意；
D.火箭发动机向后喷火，火焰同时对火箭产生向前的反作用力，这是火箭升空的原理，故D不合题意。
故选B。
2．【答案】B
【解析】【分析】浮力影响因素为：液体的密度和排开液体的体积；液体压强的影响因素为：液体的密度和深度。
【解答】气球和铁块处于悬浮状态，浮力等于物体重力，注入水后导致气球和铁块的深度变大，导致气球所处的压强变大，气球的体积会缩小，液体密度不变的情况下，排开的体积变小，导致浮力大小会减小，浮力小于重力，故会下沉。
故答案为：B。
3．【答案】A
【解析】【分析】根据浮沉条件判断。
【解答】质量为20g的物体重力为G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N；
物体受到的浮力F浮=G排=m排g=0.015kg×10N/kg=1.5N。
那么F浮力＜G；
因此该物块在水中下沉。
故选A。
4．【答案】D
【解析】【分析】（1）根据二力平衡原理分析密度计受到的浮力和重力的大小关系，进而确定两个浮力之间的关系；
（2）根据公式F浮=ρ液gV排可知，当浮力相等时，V排越大，液体的密度越小。
【解答】密度计在甲和乙中一直保持漂浮状态，
那么它受到的浮力始终等于自身重力；
因为它的重力保持不变，
所以受到的浮力相等，即F甲=F乙；
因为V排甲>V排乙，
根据公式F浮=ρ液gV排可知，液体密度ρ甲<ρ乙。
故选D。
5．【答案】C
【解析】【分析】（1）液体压强随深度的增加而增大；
（2）质量相等的气体，压强越大体积越小；
（3）当物体浸没在水中时，如果浮力大于重力，它就上浮；浮力等于重力，它就悬浮；浮力小于重力，它就下沉。
【解答】一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，根据浮沉条件可知，这时它们受到的总浮力等于总重力；如果把金属块和气球的位置轻轻向上移一些，气球外面水的压强就会减小，气球就会体积变大，那么它们受到的总浮力就会增大，这时浮力大于重力，则金属块和气球向上运动。
故选C。
6．【答案】B
【解析】【分析】当金属块完全浸没在水里时，它排开水的体积不变，受到的浮力不变，根据公式F=G-F浮可知，这段时间内测力计的示数保持不变；当它开始露出水面时，由于V排不断减小，所以受到的浮力不断减小，那么测力计的示数不断增大；当金属块完全露出水面时不受浮力，此时测力计的示数等于金属块的重力。
（1）从图乙中找到物体的重力，根据重力公式计算质量；
（2）从图乙中找到物体完全浸没是测力计的示数，根据公式F浮=G-F计算出它受到的最大浮力，然后根据公式计算出它的体积，最后根据公式计算它的密度；
（3）根据（2）中分析判断；
（4）影响浮力的两个因素：①液体密度；②排开液体的体积。
【解答】A.根据图乙可知，物体的种类G=F=0.35N，那么它的质量为：，故A错误；
B.根据图乙可知，当金属块完全浸没时测力计的示数为0.25N，
那么金属块受到的最大浮力F浮=G-F=0.35N-0.25N=0.1N；
那么金属块的体积为：；
金属块的密度为：，故B正确；
C.根据B中分析可知，物体浸没在水中时受到的浮力为0.1N，故C错误；
D.浮力的大小与深度的大小无关，故D错误。
故选B。
7．【答案】C
【解析】【分析】当铁块静止在容器底部时，它受到的浮力、重力和支持力的关系为：G=F浮+F支持；首先根据铁块排开水的体积变化，利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断浮力的变化，再依据前面的公式判断支持力的变化。
【解答】当向容器中不断加入水时，铁块排开水的体积先增大后不变；根据公式F浮=ρ液gV排可知，铁块受到的浮力先增大后不变；根据公式G=F浮+F支持可知，铁块的重力不变，那么容器底部对铁块的支持力则先减小后不变。
故选C。
8．【答案】B
【解析】【分析】冰在熔化过程中质量保持不变，根据阿基米德原理分别计算出在液体中的V排，再根据密度公式计算出熔化成水的体积，其中V水【解答】设冰的质量为m，熔化成水的体积为：；
①浓盐水：冰在浓盐水中漂浮，
此时它受到的浮力F浮=G=mg；
那么它排开盐水的体积：；
因为水的密度小于盐水的密度，
所以V水>V排，
则冰熔化后盐水的水面升高；
②酒精：冰在酒精中下沉，
那么它排开盐水的体积：；
因为水的密度大于冰的密度，
所以V水则冰熔化后酒精的液面下降；
③水：冰在水中漂浮，
此时它受到的浮力F浮=G=mg；
那么它排开水的体积：；
所以V水=V排''，
则冰熔化后水面不变。
故选B。
9．【答案】C
【解析】【分析】根据浮沉条件计算出小球的质量，根据“排水法”计算出小球的体积。
【解答】根据图片可知，小球在乙中漂浮，它受到的浮力等于重力。根据阿基米德原理F浮=G排可知，此时小球排开液体的重力等于自重，即G排=G。根据G=mg可知，小球的质量m=m排=50g。
在甲中，小球沉底，则它的体积等于排开液体的体积，即。
故选C。
10．【答案】B
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断。
【解答】由于铅的密度大于石蜡和水的密度，因此铅块肯定在水里处于下沉状态。由于铅块的密度小于水银的密度，所以它在水银里为漂浮状态，因此最终铅块将静止在水和水银的界面之间，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
11．【答案】<；=；>；=；<；=；>；>
【解析】【分析】根据物体的浮沉条件分析解答。
【解答】下沉时：F浮ρ物；
悬浮时：F浮=G；ρ液=ρ物；
上浮时：F浮>G；ρ液>ρ物；
漂浮时：F浮=G；ρ液>ρ物。
12．【答案】＜；上浮
【解析】【分析】（1）根据浮沉条件分析解答；
（2）根据温度变化确定气球体积的变化，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排确定浮力的变化，与重力比较确定状态变化。
【解答】（1）石块和气球在水中悬浮，则它们受到的浮力之和等于它们的总重力，即F浮球+F浮石=G总，那么气球受到的浮力小于总重力。
（2）如果水温升高，那么气球体积膨胀，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它们受到的总浮力变大。此时浮力大于重力，因此石块会上浮。
13．【答案】等于；小于
【解析】【分析】密度计：(1)测量液体密度的工具，它是根据物体浮在液面条件的原理制成的。它是一根上部管下部的标有刻度、形状特殊的玻璃管，玻璃管下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞。
（2）刻度值特点：没有零刻度，刻度不均匀，刻度上小下大，上疏下密。
【解答】密度计在不同液体中都是漂浮的，根据漂浮条件，不管密度计在哪种液体中，其受到的浮力都等于其自身重力。故 F1等于 F2 。
由于盐水的密度比水的密度大，根据F浮=液gV排可得，密度计浸入会中的体积大，浸入盐水中的体积小，即密度计浸入水中的深度大，浸入盐水中的深度小，故 h1小于h2。
14．【答案】（1）＝
（2）不变
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的知识比较浮力和重力的关系；
（2）首先根据浮沉条件比较浮力的大小，再根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排判断密度计排开液体的体积变化即可。
【解答】（1）密度计在液体中漂浮，那么它受到平衡力，
即它受到的浮力和重力相互平衡；
因此密度计受到的浮力=重力。
（2）无论铁丝在玻璃管内，还是在管外，
它始终在水面漂浮，那么它受到的浮力始终等于总重力；
因为密度计的总重力保持不变，所以它受到的浮力保持不变。
根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它排开水的体积保持不变。
那么杯中的液面将不变。
15．【答案】（1）=
（2）升温；减少
【解析】【分析】（1）根据右图可知，开始一段时间内，木块排开液体的体积不断减小，这说明木块始终是漂浮的，根据浮沉条件判断浮力的大小；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断液体密度的变化，进而确定硝酸钾溶解度的变化，最终推断溶液的温度变化。如果溶解度增大，那么晶体减少；如果溶解度减小，那么晶体增多。
【解答】（1）根据右图可知，木块始终漂浮在液面上，根据浮沉条件可知，它受的浮力等于重力。因为木块的重力不变，所以它受到的浮力不变，即浮力FA=FB。
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当V排逐渐减小时，溶液的密度逐渐增大，因此硝酸钾的溶解度肯定增大，那么溶液的温度是升高的，同时观察到烧杯底部硝酸钾的晶体减少。
16．【答案】（1）5
（2）液体密度
（3）测出空桶的重力为G桶，再测出桶和排出水的总重力G总
【解析】【分析】（1）利用甲和丙图，根据F浮=G-F拉计算出圆柱体受到的浮力；
（2）分析影响浮力大小的哪个因素发生改变即可；
（3）根据G排=G总-G桶分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，圆柱体的重力G=6N；根据丙图可知，此时测力计的拉力为1N，
则此时圆柱体受到的浮力：F浮=G-F拉=6N-1N=5N。
（2）换用饱和食盐水或酒精重复上述实验，则液体的密度发生改变，则可以探究浮力大小与液体密度的大小关系。
（3）排开液体的重力等于小桶和排开水的总重力与小桶的重力之差，则还应该进行的实验操作为：测出空桶的重力为G桶，再测出桶和排出水的总重力G总。
17．【答案】（1）B
（2）取一块与铜块体积相同的铝块，用弹簧测力计吊着铝块，测出铝块的重力，用弹簧测力计吊着铝块浸没在水中，根据弹簧测力计的示数计算出铝块所受的浮力大小，若铜块和铝块浸没时所受到的浮力相等，则说明浮力大小和物体的重力无关
（3）一直不变
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析浮力的变化规律即可；
（2）根据控制变量法的要求可知，探究浮力与物体受到重力的关系时，必须控制物体的体积和液体密度相同，而改变物体的重力，然后根据F浮=G-F分别计算出两个浮力进行比较，从而确定二者是否有关即可。
（3）首先根据液体压强公式p=ρ液gh分析烧杯底部受到压强的变化，再根据F=pS分析烧杯底部受到压力的大小变化。
【解答】（1）从水面刚好接触铜块下表面到图甲中④位置时，物体排开水的体积先增大后不变，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，物体受到的浮力先增大后不变。根据F=G-F浮可知，弹簧测力计的示数先减小后不变，故选B。
（2）探究浮力是否和物体所受的重力有关的实验方案为：取一块与铜块体积相同的铝块，用弹簧测力计吊着铝块，测出铝块的重力，用弹簧测力计吊着铝块浸没在水中，根据弹簧测力计的示数计算出铝块所受的浮力大小，若铜块和铝块浸没时所受到的浮力相等，则说明浮力大小和物体的重力无关。
（3）从金属块浸入直至浸没一定深度的过程中，水面的高度保持不变，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，烧杯底部受到的压强保持不变。根据F=pS可知，烧杯底部受到的压力一直不变。
18．【答案】（1）体积
（2） ρ水
（3）0.5
（4）偏大
【解析】【分析】（1）浮力的大小与液体的密度与排开液体的体积有关，根据图片分析哪个因素不同即可；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和密度公式G=mg=ρVg推导计算；
（3）A、B两个示数之差，其实就是木块的质量，而A、C之差就是木块浸没时排开水的质量，可根据 计算木块的体积，最后根据密度公式计算即可。
（4）木块吸水后质量会变大，而它的体积不变，根据公式 可知，这样测量出木块的密度会偏大，据此分析解答。
【解答】（1）比较b、c两图可知，液体的密度相同，而排开液体的体积不同，则：由图1（b）、（c）得到物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
（2）物体的体积： ；
物体的密度： 。
（3）木块的质量：m=140g-100g=40g；
木块的体积： ；
木块的密度： 。
（4）爱思考的小杨却提出了不同的看法，他认为软木块浸入水中后会吸水（不考虑木块膨胀），所以小明测得的木块密度应该比真实值偏大。
19．【答案】（1））60℃的饱和硝酸钾溶液在室温下放置一段时间后，温度降低，溶解度下降，有一部分硝酸钾晶体析出，溶液的密度减小。鸡蛋受到的浮力减小，小于它自身的重力，所以下沉
（2）在吹气球时，气球变大，瓶内气球外的空间变小，气压变大。当瓶内气球外的气压等于人吹气球时气球内压强时，气球就无法变大了
【解析】【分析】（1）首先根据温度降低，利用硝酸钾的溶解度和温度的变化规律分析溶液密度的变化，然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析鸡蛋受到的浮力变化，最后根据浮沉条件分析鸡蛋的状态即可。
（2）当气体的质量和温度一定时，体积越小，压强越大，据此分析瓶内气体压强的变化即可。
【解答】（1）60℃的饱和硝酸钾溶液在室温下放置一段时间后，温度降低，溶解度下降，有一部分硝酸钾晶体析出，溶液的密度减小。鸡蛋受到的浮力减小，小于它自身的重力，所以下沉；
（2）在吹气球时，气球变大，瓶内气球外的空间变小，气压变大。当瓶内气球外的气压等于人吹气球时气球内压强时，气球就无法变大了。
20．【答案】（1）硝酸钾固体溶于水吸热
（2）硝酸钾溶液的温度先升高，后降低
（3）解：硝酸钾固体的溶解度随着溶液温度的升高而增大，硝酸钾固体溶于水中，溶液的溶质质量分数增加，溶液密度增大。木块始终处于漂浮状态，重力不变，即木块浮力保持不变。根据阿基米德原理，物体受到浮力不变，液体密度增大，物体排开液体的体积减少。
随着外界环境温度降低，硝酸钾固体的溶解度随着溶液温度的降低而减小，硝酸钾溶液过饱和而析出硝酸钾晶体，溶液的溶质质量分数降低，溶液密度减小。根据阿基米德原理，物体受到浮力不变，液体密度减小，物体排开液体的体积增加。
【解析】【分析】（1）溶液温度上升，则物质溶解放热；溶液温度下降，则物质溶解吸热。
（2）根据硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，据此结合图片分析溶液温度的变化。
（3）根据温度的变化分析硝酸钾溶解度的变化，进而确定溶液溶质质量分数的变化，以及溶液密度的变化。然后根据漂浮状态比较木块受到浮力的大小关系，并结合阿基米德原理分析液体密度改变时，木块排开液体体积的大小变化即可。
【解答】（1）硝酸钾固体溶于水后，溶液温度下降的原因：酸钾固体溶于水吸热。
（2）根据图片可知，硝酸钾的溶解度先增大后减小；根据表格可知，硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，所以：硝酸钾溶液温度的变化为先升高后降低。
21．【答案】（1）由题知，浮力至少为F浮=G= 6N(1分)
浮球的排开液体的体积V排= =6×10-4m3
所以，浮球的体积至为少为6×10-4m3
（2）①③
（3）故障：未到预定水位水泵就停止工作了
原因：当重锤的位置不变且水面上升相同的高度时，浮球和重锤之间的连线越短，浮球头部的仰角变化越大，这样当浮球头部的仰角已经达到预定的标准时，就提早停止水泵工作了。
【解析】【分析】（1）首先根据漂浮条件计算出浮球受到的浮力，再根据阿基米德原理 计算浮球排开随的体积即可。
（2）如果浮球的密封性不好，那么水会进入浮球，从而使浮球重力增大而下沉，据此分析判断。
（3）浮球到重锤之间导线的长度决定了浮球能够抬起的最大角度，也就是水面的最大高度，据此分析解答。
【解答】（2）如果浮球的密封性不好，那么水会进入浮球，从而使浮球重力增大而下沉，那么浮球可能会由于重力过大而不不能浮起，故①正确；
根据题意可知，当浮球下沉时，重锤会向头部滚动，从而触发水泵进水，故②错误；
如果浮球不能正常浮起，那么重锤开关会始终闭合，水泵连续工作，不能停止，故③正确。
故选①③。
22．【答案】方法：向内吹气 原理：烧瓶处于悬浮状态时，浮力等于重力；向内吹气，瓶内液面上方气压增大，瓶内部分水被压出，重力减小；浮力保持不变，导致浮力大于重力，瓶子上浮。
【解析】【分析】①向内吹气，瓶内气压增大，水被排出瓶外；向外吸气，瓶内气压减小，外面的水进入瓶内；
②物体受到的浮力大于重力，则物体上浮；物体受到的浮力等于重力，则物体悬浮；物体受到的浮力小于重力，则物体下沉，据此分析判断。
【解答】方法：向内吹气。
原理：烧瓶处于悬浮状态时，浮力等于重力。向内吹气，瓶内液面上方气压增大，瓶内部分水被压出，重力减小，而浮力保持不变，此时浮力大于重力，瓶子上浮。
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