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4. 有一种测定人体血液密度的方法是：在几支试管内分别装入密度不同的硫酸铜溶液，再向每支试管内分别滴入一滴血液。若血液在某一支试管内悬浮，则血液的密度就
等于
(大于/小于/等于)该试管内硫酸铜溶液的密度。答案
等于
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要利用物体的浮沉条件和阿基米德原理来推导血液与硫酸铜溶液的密度关系。首先回忆悬浮的定义：当物体悬浮在液体中时，物体处于平衡状态，所受浮力等于自身重力。接着结合阿基米德原理，将浮力和重力用密度、体积等物理量表示出来，通过等式推导就能得出两者的密度关系。具体思考步骤如下：
1. 确定血液的状态：血液在硫酸铜溶液中悬浮，说明血液受力平衡，浮力等于重力；
2. 分别用公式表示浮力和重力：浮力用阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，重力用$G=\rho_{物}gV_{物}$；
3. 利用悬浮时$V_{排}=V_{物}$的特点，约去相同物理量，最终得到血液密度与溶液密度的关系。
【解析】
根据物体的浮沉条件，当血液悬浮在硫酸铜溶液中时，血液所受浮力等于自身重力，即：
$ F_{浮} = G_{血} $
由阿基米德原理可知，浮力$ F_{浮} = \rho_{硫酸铜}gV_{排} $，血液的重力$ G_{血} = \rho_{血液}gV_{血} $。
因为血液悬浮时，排开硫酸铜溶液的体积等于血液自身的体积，即$ V_{排} = V_{血} $，将其代入等式可得：
$ \rho_{硫酸铜}gV_{排} = \rho_{血液}gV_{血} $
两边同时约去$ g $和$ V_{排} $（$ V_{排}=V_{血} $），最终得到：
$ \rho_{血液} = \rho_{硫酸铜} $
即血液的密度等于该试管内硫酸铜溶液的密度。
【答案】
等于
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查物体悬浮条件的实际应用，需要结合阿基米德原理进行推导，属于基础概念应用题，能帮助学生加深对浮沉条件的理解，明确悬浮状态下物体与液体的密度关系。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们需要利用物体的浮沉条件和阿基米德原理来推导血液与硫酸铜溶液的密度关系。首先回忆悬浮的定义：当物体悬浮在液体中时，物体处于平衡状态，所受浮力等于自身重力。接着结合阿基米德原理，将浮力和重力用密度、体积等物理量表示出来，通过等式推导就能得出两者的密度关系。具体思考步骤如下：
1. 确定血液的状态：血液在硫酸铜溶液中悬浮，说明血液受力平衡，浮力等于重力；
2. 分别用公式表示浮力和重力：浮力用阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，重力用$G=\rho_{物}gV_{物}$；
3. 利用悬浮时$V_{排}=V_{物}$的特点，约去相同物理量，最终得到血液密度与溶液密度的关系。
【解析】
根据物体的浮沉条件，当血液悬浮在硫酸铜溶液中时，血液所受浮力等于自身重力，即：
$ F_{浮} = G_{血} $
由阿基米德原理可知，浮力$ F_{浮} = \rho_{硫酸铜}gV_{排} $，血液的重力$ G_{血} = \rho_{血液}gV_{血} $。
因为血液悬浮时，排开硫酸铜溶液的体积等于血液自身的体积，即$ V_{排} = V_{血} $，将其代入等式可得：
$ \rho_{硫酸铜}gV_{排} = \rho_{血液}gV_{血} $
两边同时约去$ g $和$ V_{排} $（$ V_{排}=V_{血} $），最终得到：
$ \rho_{血液} = \rho_{硫酸铜} $
即血液的密度等于该试管内硫酸铜溶液的密度。
【答案】
等于
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查物体悬浮条件的实际应用，需要结合阿基米德原理进行推导，属于基础概念应用题，能帮助学生加深对浮沉条件的理解，明确悬浮状态下物体与液体的密度关系。
【难度系数】
0.8
5. 根据所给的密度表，判断下列情况中的实心石蜡球是上浮、下沉还是悬浮。
(1)石蜡球浸没在水中，将会
(2)石蜡球浸没在柴油中，将会
(3)石蜡球浸没在汽油中，将会
(1)石蜡球浸没在水中，将会
上浮
。(2)石蜡球浸没在柴油中，将会
悬浮
。(3)石蜡球浸没在汽油中，将会
下沉
。答案
上浮
悬浮
下沉
悬浮
下沉
解析
【分析】
要判断实心石蜡球在不同液体中的浮沉状态，需依据实心物体的浮沉条件：当物体的密度小于液体密度时，物体上浮；等于液体密度时，物体悬浮；大于液体密度时，物体下沉。首先从密度表中提取石蜡、水、柴油、汽油的密度，再分别对比石蜡密度与各液体密度的大小关系，最后根据浮沉条件判断对应状态。
【解析】
从密度表中获取密度值：$\rho_{\mathrm{石蜡}}=0.87×10^{3}\mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{\mathrm{柴油}}=0.87×10^{3}\mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{\mathrm{汽油}}=0.71×10^{3}\mathrm{kg/m}^3$。
(1) 对比可知$\rho_{\mathrm{石蜡}}＜\rho_{\mathrm{水}}$，根据实心物体浮沉条件，石蜡球浸没在水中时，将会上浮；
(2) 对比可知$\rho_{\mathrm{石蜡}}=\rho_{\mathrm{柴油}}$，根据实心物体浮沉条件，石蜡球浸没在柴油中时，将会悬浮；
(3) 对比可知$\rho_{\mathrm{石蜡}}＞\rho_{\mathrm{汽油}}$，根据实心物体浮沉条件，石蜡球浸没在汽油中时，将会下沉。
【答案】
(1) 上浮；(2) 悬浮；(3) 下沉
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题核心是运用实心物体的浮沉条件，通过对比物体与液体的密度关系判断浮沉状态，属于基础题型，需牢记浮沉条件的规律。
【难度系数】
0.8
要判断实心石蜡球在不同液体中的浮沉状态，需依据实心物体的浮沉条件：当物体的密度小于液体密度时，物体上浮；等于液体密度时，物体悬浮；大于液体密度时，物体下沉。首先从密度表中提取石蜡、水、柴油、汽油的密度，再分别对比石蜡密度与各液体密度的大小关系，最后根据浮沉条件判断对应状态。
【解析】
从密度表中获取密度值：$\rho_{\mathrm{石蜡}}=0.87×10^{3}\mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{\mathrm{柴油}}=0.87×10^{3}\mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{\mathrm{汽油}}=0.71×10^{3}\mathrm{kg/m}^3$。
(1) 对比可知$\rho_{\mathrm{石蜡}}＜\rho_{\mathrm{水}}$，根据实心物体浮沉条件，石蜡球浸没在水中时，将会上浮；
(2) 对比可知$\rho_{\mathrm{石蜡}}=\rho_{\mathrm{柴油}}$，根据实心物体浮沉条件，石蜡球浸没在柴油中时，将会悬浮；
(3) 对比可知$\rho_{\mathrm{石蜡}}＞\rho_{\mathrm{汽油}}$，根据实心物体浮沉条件，石蜡球浸没在汽油中时，将会下沉。
【答案】
(1) 上浮；(2) 悬浮；(3) 下沉
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题核心是运用实心物体的浮沉条件，通过对比物体与液体的密度关系判断浮沉状态，属于基础题型，需牢记浮沉条件的规律。
【难度系数】
0.8
6. 将一个空心铁球投入水中，(
A.铁球不一定下沉
B.铁球一定悬浮
C.铁球一定漂浮
D.以上都有可能
A
)。A.铁球不一定下沉
B.铁球一定悬浮
C.铁球一定漂浮
D.以上都有可能
答案
A
解析
【分析】
要解决此题，需结合物体浮沉条件分析：物体的浮沉取决于其平均密度与水的密度的大小关系（或浮力与重力的大小关系）。铁的密度大于水，但空心铁球的平均密度（总质量与总体积的比值）由空心部分的体积决定：若空心部分较小，平均密度大于水，铁球下沉；若空心部分适中，平均密度等于水，铁球悬浮；若空心部分很大，平均密度小于水，铁球漂浮。题目未明确空心铁球的空心程度，因此无法确定它必然处于某一种浮沉状态，但能确定它不一定下沉（存在漂浮、悬浮的可能）。而B、C选项的“一定”表述过于绝对，D选项“以上都有可能”错误（因为B、C的结论本身不具有普遍性），故正确选项为A。
【解析】
根据物体浮沉的条件：
1. 当空心铁球的平均密度大于水的密度时，铁球下沉；
2. 当空心铁球的平均密度等于水的密度时，铁球悬浮；
3. 当空心铁球的平均密度小于水的密度时，铁球漂浮。
由于题目未说明该空心铁球的空心程度，无法确定其必然处于某一固定浮沉状态：
选项B“铁球一定悬浮”、选项C“铁球一定漂浮”表述绝对，不符合实际情况；
选项D“以上都有可能”错误，因为B、C的“一定”结论本身不成立，并非所有空心铁球都能悬浮或漂浮；
选项A“铁球不一定下沉”正确，因为存在铁球漂浮、悬浮的情况，并非必然下沉。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题考查物体浮沉条件的实际应用，核心在于理解空心结构会改变物体的平均密度，进而影响浮沉状态。需避免因铁的密度大于水就直接判定铁球一定下沉的思维误区，要综合考虑空心程度对物体浮沉的影响。
【难度系数】
0.7
要解决此题，需结合物体浮沉条件分析：物体的浮沉取决于其平均密度与水的密度的大小关系（或浮力与重力的大小关系）。铁的密度大于水，但空心铁球的平均密度（总质量与总体积的比值）由空心部分的体积决定：若空心部分较小，平均密度大于水，铁球下沉；若空心部分适中，平均密度等于水，铁球悬浮；若空心部分很大，平均密度小于水，铁球漂浮。题目未明确空心铁球的空心程度，因此无法确定它必然处于某一种浮沉状态，但能确定它不一定下沉（存在漂浮、悬浮的可能）。而B、C选项的“一定”表述过于绝对，D选项“以上都有可能”错误（因为B、C的结论本身不具有普遍性），故正确选项为A。
【解析】
根据物体浮沉的条件：
1. 当空心铁球的平均密度大于水的密度时，铁球下沉；
2. 当空心铁球的平均密度等于水的密度时，铁球悬浮；
3. 当空心铁球的平均密度小于水的密度时，铁球漂浮。
由于题目未说明该空心铁球的空心程度，无法确定其必然处于某一固定浮沉状态：
选项B“铁球一定悬浮”、选项C“铁球一定漂浮”表述绝对，不符合实际情况；
选项D“以上都有可能”错误，因为B、C的“一定”结论本身不成立，并非所有空心铁球都能悬浮或漂浮；
选项A“铁球不一定下沉”正确，因为存在铁球漂浮、悬浮的情况，并非必然下沉。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题考查物体浮沉条件的实际应用，核心在于理解空心结构会改变物体的平均密度，进而影响浮沉状态。需避免因铁的密度大于水就直接判定铁球一定下沉的思维误区，要综合考虑空心程度对物体浮沉的影响。
【难度系数】
0.7
7. 一个鸡蛋悬浮在配制好的盐水中，要想使它浮到水面上来，可以(
A.往盐水里加些水
B.往盐水里加些盐
C.将盐水倒掉一些
D.以上方法都不行
B
)。A.往盐水里加些水
B.往盐水里加些盐
C.将盐水倒掉一些
D.以上方法都不行
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以从物体的浮沉条件入手逐步分析：
1. 先明确鸡蛋悬浮时的状态：此时鸡蛋受到的浮力等于自身重力，且盐水的密度与鸡蛋的密度相等。
2. 要让鸡蛋浮到水面（实现上浮），需要使鸡蛋受到的浮力大于自身重力。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，鸡蛋浸没在盐水中时$V_{排}$等于鸡蛋的体积（保持不变），因此增大盐水的密度就能增大浮力。
3. 逐一分析选项：
选项A：往盐水里加水会稀释盐水，使盐水密度减小，浮力减小，鸡蛋会下沉，不符合要求；
选项B：往盐水里加盐，能增大盐水的密度，使浮力大于鸡蛋重力，鸡蛋上浮，符合要求；
选项C：倒掉一些盐水，盐水的密度不变，鸡蛋仍保持悬浮状态，无法上浮。
【解析】
根据物体浮沉条件和阿基米德原理分析：
鸡蛋悬浮时，满足$F_{浮}=G_{鸡蛋}$，且$\rho_{盐水}=\rho_{鸡蛋}$。
要使鸡蛋上浮，需满足$F_{浮}＞G_{鸡蛋}$。由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，鸡蛋浸没时$V_{排}$不变，因此增大盐水密度$\rho_{液}$可增大浮力。
对各选项逐一判断：
A. 加水会减小盐水密度，浮力减小，鸡蛋下沉，错误；
B. 加盐能增大盐水密度，浮力大于重力，鸡蛋上浮，正确；
C. 倒掉部分盐水，盐水密度不变，鸡蛋仍悬浮，错误。
【答案】
B
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题主要考察对物体浮沉条件和阿基米德原理的理解与应用，核心是明确液体密度变化对浮力的影响，以及悬浮、上浮状态的条件差异，属于基础题型，需熟练掌握浮沉规律。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们可以从物体的浮沉条件入手逐步分析：
1. 先明确鸡蛋悬浮时的状态：此时鸡蛋受到的浮力等于自身重力，且盐水的密度与鸡蛋的密度相等。
2. 要让鸡蛋浮到水面（实现上浮），需要使鸡蛋受到的浮力大于自身重力。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，鸡蛋浸没在盐水中时$V_{排}$等于鸡蛋的体积（保持不变），因此增大盐水的密度就能增大浮力。
3. 逐一分析选项：
选项A：往盐水里加水会稀释盐水，使盐水密度减小，浮力减小，鸡蛋会下沉，不符合要求；
选项B：往盐水里加盐，能增大盐水的密度，使浮力大于鸡蛋重力，鸡蛋上浮，符合要求；
选项C：倒掉一些盐水，盐水的密度不变，鸡蛋仍保持悬浮状态，无法上浮。
【解析】
根据物体浮沉条件和阿基米德原理分析：
鸡蛋悬浮时，满足$F_{浮}=G_{鸡蛋}$，且$\rho_{盐水}=\rho_{鸡蛋}$。
要使鸡蛋上浮，需满足$F_{浮}＞G_{鸡蛋}$。由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，鸡蛋浸没时$V_{排}$不变，因此增大盐水密度$\rho_{液}$可增大浮力。
对各选项逐一判断：
A. 加水会减小盐水密度，浮力减小，鸡蛋下沉，错误；
B. 加盐能增大盐水密度，浮力大于重力，鸡蛋上浮，正确；
C. 倒掉部分盐水，盐水密度不变，鸡蛋仍悬浮，错误。
【答案】
B
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题主要考察对物体浮沉条件和阿基米德原理的理解与应用，核心是明确液体密度变化对浮力的影响，以及悬浮、上浮状态的条件差异，属于基础题型，需熟练掌握浮沉规律。
【难度系数】
0.8
8. 如图 9 - 5 - 2 所示，苹果漂浮在水面，而梨却沉到水底。这是因为(
A.苹果受到的浮力较大
B.苹果的体积较大
C.梨的密度较大
D.梨受到的重力较大
C
)。A.苹果受到的浮力较大
B.苹果的体积较大
C.梨的密度较大
D.梨受到的重力较大
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要结合物体的浮沉条件来逐一分析选项：
1. 先回忆核心浮沉规律：物体漂浮时，自身密度小于液体密度；物体下沉至水底时，自身密度大于液体密度。
2. 对每个选项进行推导判断：
对于A选项，浮力大小由阿基米德原理$F_浮=\rho_液gV_排$决定，从图中可看出苹果排开水的体积小于梨，在液体密度相同的情况下，苹果受到的浮力更小，因此该选项错误。
对于B选项，从图中能观察到苹果的体积并不比梨大，且物体的浮沉关键取决于自身密度与液体密度的关系，和体积大小没有直接必然联系，该选项错误。
对于C选项，苹果漂浮说明$\rho_{苹果}＜\rho_{水}$，梨沉底说明$\rho_{梨}＞\rho_{水}$，因此梨的密度更大，该选项符合浮沉规律，是正确的。
对于D选项，重力$G=mg$，题目中未给出苹果和梨的质量信息，无法比较二者重力大小，该选项错误。
【解析】
根据物体浮沉条件：
苹果漂浮在水面，满足$\rho_{苹果}＜\rho_{水}$；
梨沉到水底，满足$\rho_{梨}＞\rho_{水}$；
由此可得$\rho_{梨}＞\rho_{苹果}$，即梨的密度较大。
对其余选项分析：
A选项：由$F_浮=\rho_液gV_排$，水的密度相同，苹果排开水的体积小于梨，所以苹果受到的浮力更小，A错误；
B选项：从图中可见苹果体积小于梨的体积，且体积不是决定物体浮沉的关键因素，B错误；
D选项：重力$G=mg$，苹果和梨的质量未知，无法比较重力大小，D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题主要考查物体浮沉条件的应用，解题关键是明确物体浮沉状态与自身密度、液体密度的关系，同时要避免仅凭直观现象错误判断浮力、重力、体积的大小，需结合相关规律和公式理性分析。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，我们需要结合物体的浮沉条件来逐一分析选项：
1. 先回忆核心浮沉规律：物体漂浮时，自身密度小于液体密度；物体下沉至水底时，自身密度大于液体密度。
2. 对每个选项进行推导判断：
对于A选项，浮力大小由阿基米德原理$F_浮=\rho_液gV_排$决定，从图中可看出苹果排开水的体积小于梨，在液体密度相同的情况下，苹果受到的浮力更小，因此该选项错误。
对于B选项，从图中能观察到苹果的体积并不比梨大，且物体的浮沉关键取决于自身密度与液体密度的关系，和体积大小没有直接必然联系，该选项错误。
对于C选项，苹果漂浮说明$\rho_{苹果}＜\rho_{水}$，梨沉底说明$\rho_{梨}＞\rho_{水}$，因此梨的密度更大，该选项符合浮沉规律，是正确的。
对于D选项，重力$G=mg$，题目中未给出苹果和梨的质量信息，无法比较二者重力大小，该选项错误。
【解析】
根据物体浮沉条件：
苹果漂浮在水面，满足$\rho_{苹果}＜\rho_{水}$；
梨沉到水底，满足$\rho_{梨}＞\rho_{水}$；
由此可得$\rho_{梨}＞\rho_{苹果}$，即梨的密度较大。
对其余选项分析：
A选项：由$F_浮=\rho_液gV_排$，水的密度相同，苹果排开水的体积小于梨，所以苹果受到的浮力更小，A错误；
B选项：从图中可见苹果体积小于梨的体积，且体积不是决定物体浮沉的关键因素，B错误；
D选项：重力$G=mg$，苹果和梨的质量未知，无法比较重力大小，D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题主要考查物体浮沉条件的应用，解题关键是明确物体浮沉状态与自身密度、液体密度的关系，同时要避免仅凭直观现象错误判断浮力、重力、体积的大小，需结合相关规律和公式理性分析。
【难度系数】
0.7
某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为 0.21 kg、底面积为 3×10⁻³ m²。不放物体时，在与水面所对应的位置处标为质量的“0”刻度线，如图 9 - 5 - 3(a)所示。请解答下列问题（g 取 10 N/kg）：
（1）不放物体时，该装置所受的浮力是多大？
（2）如图 9 - 5 - 3(b)所示，在该装置中放入一个体积为 1.5×10⁻⁵ m³ 的物块 A，装置底部在水面下的深度 h = 0.11 m。此时，该装置受到的浮力是多大？水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？
（3）物块 A 的密度是多少？
（1）不放物体时，该装置所受的浮力是多大？
（2）如图 9 - 5 - 3(b)所示，在该装置中放入一个体积为 1.5×10⁻⁵ m³ 的物块 A，装置底部在水面下的深度 h = 0.11 m。此时，该装置受到的浮力是多大？水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？
（3）物块 A 的密度是多少？
答案
解：
(1) 不放物体时，装置漂浮，根据物体漂浮时浮力等于重力，可得：
$ F_{浮1}=G_{总}=m_{总}g = 0.21kg\times10N/kg = 2.1N$。
(2) 此时装置排开水的体积$V_{排}=Sh = 3\times10^{-3}m^{2}\times0.11m = 3.3\times10^{-4}m^{3}$，
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，可得此时装置受到的浮力：
$ F_{浮2}=\rho_{水}gV_{排}=1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg\times3.3\times10^{-4}m^{3} = 3.3N$。
此时装置和物块的总重力$G_{总}' = F_{浮2}=3.3N$，
物块的重力$G_{物}=G_{总}'-G_{总}=3.3N - 2.1N = 1.2N$，
物块的质量$m_{物}=\frac{G_{物}}{g}=\frac{1.2N}{10N/kg}=0.12kg = 120g$，
所以水面所对应位置处的刻度线应标为120g。
(3) 物块的密度$\rho_{物}=\frac{m_{物}}{V_{物}}=\frac{0.12kg}{1.5\times10^{-5}m^{3}} = 8\times10^{3}kg/m^{3}$。
答：
(1) 不放物体时，该装置所受的浮力是2.1N；
(2) 此时该装置受到的浮力是3.3N，水面所对应位置处的刻度线应标为120g；
(3) 物块A的密度是$8\times10^{3}kg/m^{3}$。
(1) 不放物体时，装置漂浮，根据物体漂浮时浮力等于重力，可得：
$ F_{浮1}=G_{总}=m_{总}g = 0.21kg\times10N/kg = 2.1N$。
(2) 此时装置排开水的体积$V_{排}=Sh = 3\times10^{-3}m^{2}\times0.11m = 3.3\times10^{-4}m^{3}$，
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，可得此时装置受到的浮力：
$ F_{浮2}=\rho_{水}gV_{排}=1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg\times3.3\times10^{-4}m^{3} = 3.3N$。
此时装置和物块的总重力$G_{总}' = F_{浮2}=3.3N$，
物块的重力$G_{物}=G_{总}'-G_{总}=3.3N - 2.1N = 1.2N$，
物块的质量$m_{物}=\frac{G_{物}}{g}=\frac{1.2N}{10N/kg}=0.12kg = 120g$，
所以水面所对应位置处的刻度线应标为120g。
(3) 物块的密度$\rho_{物}=\frac{m_{物}}{V_{物}}=\frac{0.12kg}{1.5\times10^{-5}m^{3}} = 8\times10^{3}kg/m^{3}$。
答：
(1) 不放物体时，该装置所受的浮力是2.1N；
(2) 此时该装置受到的浮力是3.3N，水面所对应位置处的刻度线应标为120g；
(3) 物块A的密度是$8\times10^{3}kg/m^{3}$。
解析
【分析】
1. 对于第(1)问：不放物体时装置竖直漂浮在水面，根据物体漂浮的条件，浮力等于自身重力，所以先计算装置的总重力，即可得到浮力大小。
2. 对于第(2)问：首先根据排开水的体积公式$V_{排}=Sh$计算出装置排开水的体积，再利用阿基米德原理计算此时装置受到的浮力；因为装置仍漂浮，总重力等于浮力，用总重力减去装置原来的重力得到物块的重力，进而求出物块的质量，该质量就是对应刻度线的数值。
3. 对于第(3)问：已知物块的质量和体积，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$即可计算出物块的密度。
【解析】
(1) 不放物体时，装置漂浮，根据漂浮条件$F_{浮}=G_{物}$，装置的总重力：
$G_{总}=m_{总}g=0.21\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2.1\ \mathrm{N}$
则装置所受浮力：
$F_{浮1}=G_{总}=2.1\ \mathrm{N}$
(2) 放入物块后，装置排开水的体积：
$V_{排}=Sh=3×10^{-3}\ \mathrm{m}^{2}×0.11\ \mathrm{m}=3.3×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，此时装置受到的浮力：
$F_{浮2}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×3.3×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}=3.3\ \mathrm{N}$
因为装置仍漂浮，所以总重力$G_{总}'=F_{浮2}=3.3\ \mathrm{N}$
物块的重力：
$G_{物}=G_{总}'-G_{总}=3.3\ \mathrm{N}-2.1\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$
物块的质量：
$m_{物}=\frac{G_{物}}{g}=\frac{1.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.12\ \mathrm{kg}=120\ \mathrm{g}$
即水面所对应位置处的刻度线应标为120g。
(3) 物块的密度：
$\rho_{物}=\frac{m_{物}}{V_{物}}=\frac{0.12\ \mathrm{kg}}{1.5×10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}}=8×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$
【答案】
(1) 不放物体时，该装置所受的浮力是$\boldsymbol{2.1\ \mathrm{N}}$；
(2) 此时该装置受到的浮力是$\boldsymbol{3.3\ \mathrm{N}}$，水面所对应位置处的刻度线应标为$\boldsymbol{120\ \mathrm{g}}$；
(3) 物块A的密度是$\boldsymbol{8×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}}$。
【知识点】
物体漂浮条件、阿基米德原理、密度计算
【点评】
本题综合考查了物体漂浮条件、阿基米德原理以及密度公式的应用，解题的关键是理解测量装置的工作原理，明确漂浮状态下浮力与重力的关系，将力学知识结合起来解决实际问题。
【难度系数】
0.6
1. 对于第(1)问：不放物体时装置竖直漂浮在水面，根据物体漂浮的条件，浮力等于自身重力，所以先计算装置的总重力，即可得到浮力大小。
2. 对于第(2)问：首先根据排开水的体积公式$V_{排}=Sh$计算出装置排开水的体积，再利用阿基米德原理计算此时装置受到的浮力；因为装置仍漂浮，总重力等于浮力，用总重力减去装置原来的重力得到物块的重力，进而求出物块的质量，该质量就是对应刻度线的数值。
3. 对于第(3)问：已知物块的质量和体积，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$即可计算出物块的密度。
【解析】
(1) 不放物体时，装置漂浮，根据漂浮条件$F_{浮}=G_{物}$，装置的总重力：
$G_{总}=m_{总}g=0.21\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2.1\ \mathrm{N}$
则装置所受浮力：
$F_{浮1}=G_{总}=2.1\ \mathrm{N}$
(2) 放入物块后，装置排开水的体积：
$V_{排}=Sh=3×10^{-3}\ \mathrm{m}^{2}×0.11\ \mathrm{m}=3.3×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，此时装置受到的浮力：
$F_{浮2}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×3.3×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}=3.3\ \mathrm{N}$
因为装置仍漂浮，所以总重力$G_{总}'=F_{浮2}=3.3\ \mathrm{N}$
物块的重力：
$G_{物}=G_{总}'-G_{总}=3.3\ \mathrm{N}-2.1\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$
物块的质量：
$m_{物}=\frac{G_{物}}{g}=\frac{1.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.12\ \mathrm{kg}=120\ \mathrm{g}$
即水面所对应位置处的刻度线应标为120g。
(3) 物块的密度：
$\rho_{物}=\frac{m_{物}}{V_{物}}=\frac{0.12\ \mathrm{kg}}{1.5×10^{-5}\ \mathrm{m}^{3}}=8×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$
【答案】
(1) 不放物体时，该装置所受的浮力是$\boldsymbol{2.1\ \mathrm{N}}$；
(2) 此时该装置受到的浮力是$\boldsymbol{3.3\ \mathrm{N}}$，水面所对应位置处的刻度线应标为$\boldsymbol{120\ \mathrm{g}}$；
(3) 物块A的密度是$\boldsymbol{8×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}}$。
【知识点】
物体漂浮条件、阿基米德原理、密度计算
【点评】
本题综合考查了物体漂浮条件、阿基米德原理以及密度公式的应用，解题的关键是理解测量装置的工作原理，明确漂浮状态下浮力与重力的关系，将力学知识结合起来解决实际问题。
【难度系数】
0.6
