1. 小阳按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计。取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。如下图所示。

(1) 为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:

a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上

b.将其放入密度植物油中,用同样的方法在密度计上标上

c.接着他以两刻度线间的长度表示 , 将整个饮料吸管均匀标上刻度。

d.将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在刻度处。

①如图甲所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该在点(填“”或“”)

②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度是(填“正确”或“错误”)的。

③若被测液体的密度为 , 密度计浸入被测液体的深度为(如图乙)、自制密度计的质量为 , 横截面积为 , 用给定的字母推导出的关系式为

(2) 小阳为了让测量结果更准确,想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,请为小阳设计一种改进方法:
(3) 小金在吸管中放入金属丝并封口后,将其放入液体中,出现如图丙所示的现象,为顺完成实验任务,你的解决办法是
【考点】
物体的浮沉条件及其应用;
【答案】

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3. 温州市青少年科技节以“创新•创想•创作”为主题,开展了自制潜水器比赛。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,两个舱之间密封不连通,注射器与水舱通过塑料软管相连。

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。

②潜水器能够从水面潜到水下20厘米深度位置停留5秒。

③能够打捞起30克的水下重物。

④为保证潜水艇正常工作和生活,应尽可能提高生活舱的体积。

表一潜水器的评价量表


优秀

良好

待改进

指标一

密封性良好,且生活舱和水舱分离

密封性良好,但生活舱和水舱未分离

密封性不好

指标二

        ▲    

能实现上浮和下沉,但不能精准悬停于某一深度

只能实现上浮或下沉

指标三

能精准控制水舱空气体积,实现快速精确的沉浮。

能基本控制水舱空气体积,但浮沉控制精准度一般。

浮沉控制不准确或反应迟钝。

(1) 根据设计要求,将评价量表中指标二的优秀一栏补充完整。
(2) 要使图乙中潜水器下潜,应如何操作。
(3) 下沉状态时潜水器的总体密度 上浮状态时潜水器的总体密度。(选填“>”、“<”或“=”)
(4) 已知该小组同学采用的材料总质量0.65kg,体积800cm3 , 针筒的容积为200mL。他们设计了四种方案的生活舱和水舱的体积比,如下表所示。请根据方案2,通过计算分析是否满足设计要求中的第1、第2和第3点。

方案

生活舱体积/cm3

水舱体积/cm3

1

700

100

2

650

150

3

600

200

4

550

250

(5) 若要该潜水器的指标三达到优秀,请对该装置进行改进。

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