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题型：解答题题类：难易度：困难

浙江省金华市义乌市稠州中学2023-2024学年八年级上学期科学期中检测试题

某校开展自制潜水器比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连，移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水量，实现潜水艇的沉浮。

设计要求：1、潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。

为保证潜水艇正常工作，应尽可能提高工作舱的体积。

（1）、如图甲位置，要使潜水器下潜，应如何操作。

（2）、已知该小组同学采用的材料总质量0.5kg，体积800cm³。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积比，如下表所示。请根据设计要求通过计算选择最合适的方案。

（3）、图乙为潜水器的横截面示意图。某次潜水器沉浮测试过程中，潜水器经过的几个位置如图丙。0点开始向水舱内注水，潜水器开下沉；A点向外排尽水舱中的水；B点潜水艇顶端恰好到达水面；C点潜水器弧形部分恰好露出水面；D点为潜水器最后停在水面的位置。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线。

举一反三

据报道，某煤矿发生特大透水事故，地点在煤矿的-420m掘进工作面上，井下有多名工人被困，煤矿某处有一个如图所示的圆柱形的竖直井里存有一定量的水，井的侧面和底面是密闭的，有人想在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管，管和井共轴，管下端未触及井底．在圆管内有一个不漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动，开始时，管内外水面相齐，且活塞恰好接触水面．如图，现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F，使活塞缓慢向上移动，已知管筒半径r=0.10m，井的半径R=2r，水的密度ρ=1.00×10³kg/m³ ，大气压p₀=1.00×10⁵Pa，求活塞上升H=9.00m的过程中拉力F做的功．(井和管在水面以上及以下部分都足够长，不计活塞质量，不计摩擦，g=10N/kg)

小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法正确的是（）

一木块漂浮于50 ℃的硝酸钾饱和溶液中，如图(a)所示，当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化)，木块排开液体的体积随时间发生如图(b)所示的变化，则温度变化的情况是{#blank#}1{#/blank#}(填“升温”或“降温”)，同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体{#blank#}2{#/blank#}(填“增多”或“减少”)。

如图，薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。容器甲足够高、底面积为5×10^﹣2m² ，盛有质量为5千克的水。圆柱体乙的重力为160牛，底面积为6×10^﹣2m² ．若将一物块A分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时，水对容器甲底部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等。则（）

请用你学过的科学知识解答下面三个小问题。

用细线将一个小铁块与一个充气的小气球相连，把它们放入水中恰好处于悬浮状态，如图所示。将气球略微提起，请用你所学的知识分析之后会怎么运动，并说明理由。

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