初中物理人教版八年级下册10.2 阿基米德原理练习

这是一份初中物理人教版八年级下册10.2 阿基米德原理练习，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。

人教版八年级下 10.2 阿基米德原理
一、单选题
1．如图所示，甲、乙两个质量相等的实心物块，其密度为ρ甲＝0.8×103kg/m3，ρ乙＝0.4×103kg/m3，甲、乙均由弹簧竖直向下拉住浸没在水中静止，则（　　）

A．甲、乙所受浮力之比为2：1 B．甲、乙所受浮力之比为1：1
C．甲、乙所受弹簧拉力之比为1：6 D．甲、乙所受弹簧拉力之比为1：3
2．如图所示，三个体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙，放入水中静止后，甲球沉入水底，乙球悬浮，丙球漂浮。以下说法正确的是（　　）

A．甲球所受的浮力最小 B．乙球所受的浮力最小
C．丙球所受的浮力最小 D．三球所受的浮力相等
3．如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出，物体的底面积为20cm2，杯子的底面积为100cm2，拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
①物体的密度为2.5g/cm3
②t＝1s时，水对杯底的压力为24N
③物体上升的速度为8cm/s
④当物体有一半露出水面时，受到的浮力为1N

A．①② B．①②③ C．①③④ D．③④
4．取一根长为15cm，内部横截面积为1cm2的直筒塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得它们的总质量为2g，向管内倒入10g酒精，将它放入水中静置后，如图所示，观察到橡皮膜恰好变平（ρ水=1.0×103kg/m3 ρ酒精=0.8×103kg/m3g=10N/kg）（　　）

A．装有酒精的塑料管排开水的体积为1.2m3
B．水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小为800Pa
C．管内液面比管外水面高2.5cm
D．将放入水中的塑料管继续向下压时，橡皮膜会向下凸
5．把重6N、体积为8×10﹣4m3的物体投入足够多的水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（　　）
A．物体漂浮，F浮＝8N B．物体悬浮，F浮＝6N
C．物体漂浮，F浮＝6N D．物体沉在水底，F浮＝8N
6．在一个足够深的容器内有一定量的水，将一个长10cm、横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上，当塑料块底面刚好接触水面时（塑料块没有离开水面），弹簧秤示数为4N，如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧受到1N的拉力时伸长1cm，g取10N/kg。若往容器内缓慢加水，当弹簧秤的示数为2N时，水面升高6cm。此过程中水面升高的高度ΔH与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息，能得出的正确结论是（　　）

A．所加水的体积至1400cm3时，弹簧秤示数恰为零
B．塑料块的密度为0.6×103kg/m3
C．容器的横截面积为125cm2
D．加水1000cm3时，塑料块受到的浮力为1N
7．游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法，质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示，游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（ ）

A．5000N B．500N C．50N D．5N
8．在浅海中潜入海底观光是人们旅游休闲的方式之一。人从水下2m继续下潜的过程中他受到海水的浮力和压强变化的情况是（　　）
A．浮力逐渐变小，压强逐渐变大 B．浮力逐渐变大，压强逐渐变大
C．浮力不变，压强逐渐变小， D．浮力不变，压强逐渐变大
9．2020年11月28日上午8时30分许，随着一阵汽笛声响，在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船，搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航若海水密度为1.03×103kg/m3，“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．“奋斗者”号受到的海水的压强不变，受到的海水的浮力不变
B．“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力不变
C．“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力变大
D．“奋斗者”号受到的海水的压强变小，受到的海水的浮力变小
10．一个密封的空玻璃瓶漂浮在水面上，空玻璃瓶重5N，某同学将空玻璃瓶缓慢按入水中，当空玻璃瓶浸没在水中后，继续向下压一段距离，共用时t0，在此过程中，空玻璃瓶所受浮力随时间变化的图像可能是下图中的（　　）
A． B．
C． D．
11．两个相同的量筒内装有不同的液体甲、乙，将同一支密度计分别放入两液体中，静止后液面相平，如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲液体的密度比乙液体的密度小
B．密度计在乙液体中所受的浮力较大
C．密度计排开甲液体的质量大于乙液体的质量
D．甲液体对容器底部的压力大
12．体积相等的物体A、B、C浸入某种液体中，平衡后的位置如图所示，它们受到液体的浮力大小分别为FA、FB、FC，则（     ）

A．FA>FB>FC B．FA=FB>FC C．FA 二、填空题
13．2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料。
（1）“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同？______①塑料 ②不锈钢 ③玻璃
（2）“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如下图所示，试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少？（压载铁的密度近似为8×103千克/米3，海水的密度近似为水的密度）( )
（3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮。为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质？______（答出一点即可）

14．2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909m，创造中国载人深潜新纪录。潜水器在完全浸没后下潜过程中所受水的压强______，浮力______（不考虑海水密度的变化，均选填“增大”、“不变”或“减小”）。
15．如图我国的“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜新纪录。在马里亚纳海沟探测时，载人潜水器逐渐下潜，所受的压强_____________，所受浮力_______________（均选填“增大”、“不变”或“减小”）、下潜深度每增加100米，相当于1米面积上所受的压力增加_____________牛。（海水密度近似等于千克/米）

16．将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，水面高度________（选填“上升”、“下降”或“不变”），冰块熔化后，水对容器底部的压力增大了________N。

三、综合题
17．如图所示，质量为m的凹形金属槽（已知金属槽外底面积为S1，内底面积为S2，金属的密度为ρ），放入底面积为S的圆柱形薄壁容器的液体中，金属槽浮在液面上且槽口恰好与液面相平，这时液面上升了△h1，

（1）在图中画出金属槽的受力分析图；
( )
（2）若使金属槽沉入液体中，液面高度将_____（选填“上升”“不变”或“下降”）．
求：沉入后金属槽对容器底的压力大小_____；沉入前后液体对容器底部的压强变化△p_____．
18．实验员把一个圆柱形的空桶放在电子秤上，电子秤的示数如图甲，然后在空桶中倒入搅拌均匀的盐水，放在电子秤上，电子秤的示数如图乙，测出盐水的体积为2×10-2m3。（g=10N/kg）


（1）求此时桶里盐水的重力______及密度______；
（2）盐水在容器底产生的压强为p1，在盐水中放入一块石料，石料受到的浮力为F1（如图丙所示）；取出石块（不计带出的盐水），盐水放置一段时间之后，水分蒸发，液面下降，盐水的密度增大。则此时盐水在容器底产生的压强为p2，再次放入同一石料，它受到的浮力为F2（如图丁所示）。则p1______ p2， F1______F2（均选填“小于”、“大于”或“等于”）。并写出你判断F1和F2关系的依据______。
19．一圆柱形薄壁容器的横截面积为S，内装有适量的水，用细线吊着一个重为G的实心物体，部分浸入水中，细线的拉力为T，如图所示．现把物体露出水面的部分切除，将剩余部分放入水中，静止时水对容器底的压强变化了p，已知水的密度为ρ0，请解答下列问题：

（1）画出物体剩余部分在水中静止时的大致位置以及在竖直方向上的受力示意图；
( )
（2）该物体密度是多少_____？
20．我国自主研制的首个水下无人无缆潜水器“潜龙一号”成功实现在东太平洋5000多米水深持续工作近10小时的试验性应用，最大下潜深度为5080m，创下了我国自主研制水下无人无缆潜水器深海作业的新纪录。（海水密度取l.0×103kg/m3，g取10N/kg，不考虑大气压的影响）
（1）当“潜龙一号”在水下持续下潜时，受到的浮力将_______。
（2）当“潜龙一号”浸没在海水中，排开海水的体积为22m3时，受到海水的浮力是多大_______？
（3）在5000m深度时海水压强可达到5×107Pa，海水对“潜龙一号”的一个面积约为2.0×10-2m2的器壁板的压力是多大_______？
21．小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，他设计了如图所示的实验．他将弹簧测力计一端固定，另一端挂边长为10cm正方体合金块A，放入底面积为300cm2装有水的圆筒形容器中，开始他将合金块A恰好浸没在水中，容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口，实验时，打开阀门B缓慢放水，放到弹簧测力计的读数不再变化时，立即关闭阀门B，在此过程中金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为22N和32N，已知弹簧测力计每一牛顿刻度间的距离为1cm．求：   

（1）在原图上作出关闭阀门B后水面的大致位置
（2）合金块A的重力及受到的最大浮力及其密度；
（3）从容器中排出水的质量．

参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
AB．由题意可知，甲、乙两个实心物块的质量关系为m甲＝m乙，密度关系为
ρ甲：ρ乙＝0.8×103kg/m3：0.4×103kg/m3＝2：1
由知道，甲、乙两物体的体积之比

故
V乙＝2V甲
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由知道，甲、乙所受浮力之比

故AB错误；
CD．物体甲、乙静止时受到竖直向上的浮力和竖直向下的弹簧的拉力、重力作用处于平衡状态，由物体受到的合力为零知道
F浮＝G+F拉
则物体受到弹簧的拉力
F拉＝F浮﹣G＝ρ水gV物﹣ρ物V物g＝（ρ水﹣ρ物）gV物
所以，甲、乙所受弹簧拉力之比

故C正确、D错误。
故选C。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
由于甲、乙、丙三个小球体积相同，由图可知排开水的体积关系
V甲排=V球
V乙排=V球
V丙排＜V球
所以
V甲排=V乙排＞V丙排
根据F浮=ρ液V排g可知浮力大小关系是
F甲=F乙＞F丙
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
①由图像可知，物体完全露出水面后，绳子的拉力即物体的重力G＝5N，未露出水面时，物体受到的拉力F＝3N，所以浸没时物体受到的浮力
F浮＝G﹣F＝5N﹣3N＝2N
由F浮＝ρ水gV排得物体的体积
V＝V排＝＝2×10-4 m3
物体的质量
m＝＝0.5kg
所以物体的密度
ρ＝＝2.5×103kg/m3＝2.5g/cm3
所以①正确；
②和③根据图像可得下图：

t＝0s时长方体物体沉在杯底，t＝2s时长方体物体上表面到达水面，t＝3s时长方体物体下表面离开水面；由图像可以知道，物体露出水面的整个过程用时
t′＝3s﹣2s＝1s
因为长方体物体体积
V＝2×10-4 m3＝200cm3
则长方体物体的高度
h＝＝10cm
此时，因为长方体物体离开水面，水面下降高度为
Δh＝＝2cm
以物体上表面为标准，物体露出水面的整个过程向上移动的距离为
s＝h﹣Δh＝10cm﹣2cm＝8cm
所以物体的运动速度
v＝＝8cm/s
则物体从杯底到上表面到达水面时运动的距离
s′＝vt2＝8cm/s×2s＝16cm
则最初水的深度
h′＝s′+h＝16cm+10cm＝26cm＝0.26m
由图像可以知道，当t＝1s时，长方体物体处于浸没状态，水的深度不变，所以水对容器底的压强
p＝ρgh′＝1×103kg/m3×10N/kg×0.26m＝2.6×103Pa
水对容器底的压力
F＝pS杯＝2.6×103Pa×100×10﹣4 m2＝26N
故②错误，③正确；
④当物体有一半露出水面时，物体受到的浮力
F浮′＝ρ水gV′排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.5×2×10﹣4 m3＝1N
所以④正确。
综上可知①③④正确。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．塑料管和酒精的总重力
G=(m管+m酒精)g=(0.002kg+0.01kg)×10N/kg=0.12N
由题知，装有酒精的塑料管在水中漂浮，则受到的浮力
F浮=G=0.12N
由F浮=ρ水gV排得塑料管排开水的体积
V排===1.2×10-5m3
故A错误；
B．橡皮膜受到酒精的压力
F=G酒精=m酒精g=0.01kg×10N/kg=0.1N
所以酒精对橡皮膜的压强
p====1000Pa
橡皮膜恰好变平，说明橡皮膜上下受到压强相等，则水对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1000Pa，故B错误；
C．根据p=ρgh可得，橡皮膜处水的深度
h水===0.1m=10cm
酒精的深度
h酒精===0.125m=12.5cm
则管内外的液面高度差
△h= h酒精- h水=125cm-10cm=2.5cm
故C正确；
D．将放入水中的塑料管继续向下压时，橡皮膜处水的深度增加，受到水向上的压强变大，而酒精对橡皮膜向下的压强不变，故橡皮膜会向上凸（即向内凸），故D错误。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
设物体浸没水中，则所受浮力为
F浮′＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝8N
物体的重力
G＝6N
则有
F浮′＞G
因此物体将上浮，最后漂浮于水面上，由浮沉条件得：漂浮时物体受到的浮力等于重力，即
F浮＝G＝6N
故ABD错误，C正确。
故选C。
6．A
【解析】
【详解】
B．当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧秤示数为4牛，可以知道塑料块的重力G＝4N，体积
V＝10cm×50cm2＝500cm3＝5×10-4m3
则塑料块的密度
ρ＝＝0.8×103kg/m3
故B错误；
C．当弹簧秤的示数为2N时，物体受到的浮力

弹簧受到1N的拉力时伸长1cm，所以物体升高了2cm。水面升高6cm，由图知，加入水体积为700cm3。加入水的体积加上塑料块浸没在水中的体积等于容器的底面积和水面升高高度的乘积，即
V水+V排＝ΔhS
将以上数据代入得

解之得

故C错误；
A．当所加水的体积至1400cm3时，由图可知，水面升高的高度为12cm，设物体升高的高度为，则根据
V水+V排＝ΔhS
可得

解得

即弹簧变为原长，弹簧测力计示数恰为零，故A正确；
D．当浮力F浮＝1N时，弹簧测力计的拉力
F拉＝G﹣F浮＝4N﹣1N＝3N
这时弹簧向下伸长3cm，即塑料块下新加入水的深度h＝1cm，此时塑料块浸入水中的高度
h′＝＝0.02m＝2cm
水面升高的高度
Δh＝1cm+2cm＝3cm
根据图像可知，此时所加水的体积为350cm3，故D错误。
故选A。
7．C
【解析】
【详解】
游泳圈浸没在水中的体积大概是5×10-3m3，则其受到的浮力

忽略游泳圈的自重，则游泳圈对小蓉的作用力大小与游泳圈所受浮力大小相同，即为50N。
故选C。
8．D
【解析】
【详解】
游客在水面下不断下潜的过程中，海水的密度ρ不变，由p=ρgh可知，游客所处的深度h变大，游客受到的海水的压强变大；由F浮=ρV排g可知，排开水的体积不变，游客受到的浮力不变。
故选D。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A D．“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，根据可知，密度不变，深度变深，故受到了压强变大，故A错误；D错误；
B C．根据可知，浸没后，物体的排开液体的体积不变，液体的密度不变，故浮力不变，故B正确；C错误。
故选B。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
空玻璃瓶开始时是漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，此时空玻璃瓶受到的浮力与其重力相等，即
F浮＝G＝5N
将空玻璃瓶缓慢按入水中到空玻璃瓶刚刚浸没的过程中，排开水的体积逐渐变大，根据公式F浮＝ρ水gV排可知，空玻璃瓶所受浮力逐渐增加；当空玻璃瓶浸没后，继续向下压一段距离，排开水的体积不再变化，其受到的浮力保持不变，由分析可知，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11．D
【解析】
【详解】
AB．因为密度计漂浮，密度计受到的浮力等于重力，所以密度计在两种液体中受到的浮力都大小相等。由图知，密度计甲排开液体的体积小于乙排开液体的体积，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，甲液体的密度大于乙液体的密度，故AB错误；
C．密度计在两种液体中受到的浮力都大小相等，即在两种液体中排开液体的重力相等，故密度计排开甲液体的质量等于乙液体的质量，故C错误；
D．甲的密度较大，由，甲液体对容器底的压强大，根据压强公式有
F＝pS
所以甲液体对容器底的压力大，故D正确。
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
物体A、B、C体积相同，且在同种液体中，由图可看出它们浸入液体的体积
VA＜VB=VC
根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知
FA＜FB=FC
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
13．     ②     17500N     密度小，抗压能力强
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]不锈钢具有强度高韧性好、耐腐蚀与钛合金材料类型相同。
（2）[2]4块压载铁体积

受到的浮力

4块压载铁重量

拉力的大小

（3）[3]为了满足设计需求，该材料需要具备密度小，抗压能力强的性质。
14．     增大     不变
【解析】
【分析】
【详解】
[1]潜水器在完全浸没后下潜过程中，深度逐渐增加，由p=ρgh可得，潜水器所受海水压强逐渐增大。
[2]由于潜水器没入水中，在继续下潜的过程中，排开海水的体积不变，而海水的密度不变，由F浮=ρ液gV排可知潜水器所受的浮力不变。
15．     增大     不变    
【解析】
【详解】
[1][2]载人潜水器逐渐下潜，深度逐渐增加，由p=ρgh可得所受海水压强逐渐增大；排开海水的体积不变，而海水的密度不变，由F浮=ρ液gV排可知所受的浮力不变。
[3]下潜深度每增加100米，压强的增加量
Δp=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×100m=9.8×105Pa
相当于1米面积上所受的压力增加
ΔF=ΔpS=9.8×105Pa×1m2=9.8×105N
16．     上升     1
【解析】
【详解】
[1]由图可知，静止时冰块排开水的体积为

当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，根据得

则：，即熔化为水的体积大于原来排开水的体积，故冰块熔化时，水面高度上升。
[2]由于容器是柱状容器，熔化前水对容器底部的压力
F1=G水+F浮冰=G水+G排水
熔化后水对容器底的压力
F2=G水+G熔水=G水+G冰
则水对容器底部增大的压力为

17．          下降         
【解析】
【详解】
（1）由题意知，金属槽浮在液面上且槽口恰好与液面相平，即金属槽悬浮于液体中，由浮沉条件知，浮力等于重力，金属槽受力图如下：

（2）使金属槽沉入液体中，液体会填充到金属槽的空心部分，排开液体的体积减小，则液面会下降；
金属槽悬浮时，浮力等于重力，即，
解得液体的密度为：；
金属槽沉底后，重力、支持力、浮力三个力平衡，金属槽受力分析图如下：

受力平衡得：
沉入后金属槽对容器底的压力与FN是一对相互作用力，二力相等，所以压力为：
；
金属槽沉入液体中后排开液体的体积为：
前后两次排开液体的体积之差为：

则液面下降的高度为；，
根据得，压强变化量为：

或根据得压强变化量为：．
18．     210N     1.05×103kg/m3     大于     小于     见详解
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图甲可知，空桶的质量为500.0g，由图乙可知，桶和盐水的总质量为21.5kg，则盐水的质量为
m盐水=21.5kg-0.5kg=21kg
盐水的重力为
G=mg=21kg×10N/kg=210N
[2]桶里盐水的密度为

（2）[3]盐水放置一段时间之后，水分蒸发，液面下降，盐水的质量减小，容器的底面积不变，根据公式

所以盐水在容器底产生的压强减小，即p1大于p2。
[4][5]在前后放入盐水中的是同一石料，所以石料的体积不变，由图可知，石料都是完全浸入在盐水中，排开盐水的体积不变。因为盐水放置一段时间之后，水分蒸发，液面下降，盐水的密度增大，根据阿基米德原理

可知，盐水的密度增大，石料在盐水中受到的浮力变大，即F1小于F2。
19．         
【解析】
【分析】
根据题中“现把物体露出水面的部分切除，将剩余部分放入水中，静止时水对容器底的压强变化了p”可知，本题考查特殊方法测量物质的密度．根据阿基米德原理求出剩余部分的重力和体积，利用密度公式求解．
【详解】
（1）物体露出水面的部分切除，水对容器底的压强变化了p，说明剩余部分在水中上升至漂浮静止，水面下降，物体剩余部分在水中的大致位置以及受力如图：

（2）用细线吊着一个重为G的实心物体，部分浸入水中，细线的拉力为T，则物体所受浮力F浮=G-T，根据F浮=ρ水gV排可得，
物体用细线吊着时，物体排开水的体积，
露出水面的部分切除，将剩余部分放回水中，水面下降的高度,
则
剩余部分的重力
则剩余部分的体积，
物体的密度
20．     增大（随着水下深度的增加，液体压强增大，相同质量的海水被压缩的体积更小，海水密度更大。液体密度变大、排开液体体积不变，浮力变大）         
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]随着水下深度的增加，相同质量的水被压缩的体积更小，海水密度会逐渐变大，当“潜龙一号”在水下持续下潜时，由于随着水下深度的增加，海水密度会逐渐变大，根据公式 可知，其受到的浮力将增大。
（2）[2]潜水器受到的浮力:

（3）[3]海水对器壁板的压力

21．（1）（2）32N；10N ；3.2×103kg/m3（3）5kg
【解析】
【分析】
（1）弹簧测力计的读数不再变化时，也就是合金块A不在水中，水面刚好合金块A的下表面相平，由弹簧测力计最小和最大示数计算物体A下降的高度，由此得到水平的大致位置；
（2）①弹簧测力计的读数不再变化时，弹簧测力计的读数为合金块A的重力；
②合金块A受浮力最大时即弹簧测力计的读数最小时，弹簧测力计的读数等于合金块A的重力减去合金块A的浮力；
③根据浮力公式计算合金块A的体积，根据重力公式计算合金块A质量，根据密度公式计算合金块A的密度；
（3）由关闭阀门B时，水面情况可知，排出水的总体积V=S容h-VA，再根据m=ρV即可求出排出水的质量．
【详解】
（1）当A恰好浸没在水中时，A受到浮力、弹簧测力计拉力和重力，所以F浮+F拉=G，此时A排开水的体积最大，受到浮力最大，所以拉力最小，即F拉=22N；打开阀门B缓慢放水，A浸在水中的体积减小，浮力减小，当A全部露出水面时，A受到的浮力为0，弹簧测力计的读数不再变化，此时拉力最大，即F拉′=32N；弹簧测力计示数变化量：△F=F拉′-F拉=32N-22N=10N，已知弹簧测力计每一牛顿刻度间的距离为1cm，所以弹簧伸长（A下降的高度）：，A的边长L=10cm，所以水面下降高度为：h=L+△L=10cm+10cm=20cm．所以关闭阀门B后水面的大致位置如图所示：

（2）弹簧测力计的读数不再变化时，受到的浮力为0，弹簧测力计的示数最大，此时F拉′=G=32N；最初合金块A浸没时受到的浮力最大，则最大浮力：F浮最大=G-F拉=32N-22N=10N；
由阿基米德原理可得合金块的体积：，
合金块的质量：，
所以合金的密度：；
（3）关闭阀门时A恰好全部露出水面，所以容器中排出水的体积：V排出=S容h-VA=300cm2×20cm-（10cm）3=5000cm3，所以排出的水的质量：m排出=ρ水V排出=1g/cm3×5000 cm3=5000g=5kg．