“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3 ，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。

1. “蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米³ ，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。

(1) “蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？

(2) 若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×10³千克/米² ， g取10牛/千克）

【考点】

浮力大小的计算; 物体的浮沉条件及其应用;

【答案】

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解答题普通

1. 已知烧杯(含水)的重力为8牛，物块A 通过一细绳悬挂于烧杯上方， A 的质量为600g，体积为400cm³。当物体 A 有一半体积浸入水中(如图所示)， (已知： $\text{[math]}$ 请计算：

(1) 物体A 受到的浮力大小；

(2) 此时台秤的示数是多少?

(3) 若剪断细绳，物体A 沉入烧杯底部，台秤的示数如何变化?

解答题普通

2. 自2012年以来，“蛟龙”号、“深海勇士”号、和“奋斗者”号潜水器担起中国深海探测的大梁。某项目小组设计并制作潜水器模型。

图甲一代产品图乙二代产品

(1) 项目小组设计的一代产品如图甲，若想让下沉的潜水器处于悬浮状态，注射器的正确操作是。

(2) 二代潜水器模型中塑料瓶（含磁铁）的质量为 $\text{[math]}$ ，外壁吸住的四个完全相同的铁块，一块铁块的质量为 $\text{[math]}$ ，该潜水器模型的总体积是 $\text{[math]}$ 。某次在下潜试验中（如图乙），该深潜器模型沉底后，此时手动抛掉一块铁块，通过计算判断该潜水器模型在水中将处于下沉、悬浮还是上浮状态。

（水的密度为 $\text{[math]}$ ，可以忽略抛去铁块体积对浮力的影响）

(3) 为了实现潜水器模型到达预设深度能自动抛掉铁块处于悬浮状态，该项目小组设计电路（如图丙），控制电路和工作电路中的电源电压均为6伏，S为开关， $\text{[math]}$ 为滑动变阻器， $\text{[math]}$ 为压敏电阻，其阻值随水深度变化关系如图丁所示，当电磁继电器线圈（线圈电阻不计）中的电流小于或等于30毫安，衔铁被释放。

图丙三代产品图丁

①当 $\text{[math]}$ 为100欧时，闭合S，求该潜水器模型将在深度多少厘米的水下自动抛掉铁块？

②要想使该潜水器模型预设的自动抛掉铁块的深度变大，该如何调整，并说明理由。

解答题普通

3. 如图是一种简易温度计，当外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变化，导致小球受到的浮力变化而运动。小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化，最终使小球重新悬浮在液体的某一深度，指针指示温度值。(小球体积变化可忽略)

(1) 该温度计的刻度值自下而上变。

(2) 若该温度计中小球的体积为 $\text{[math]}$ 时容器内液体密度为 $\text{[math]}$ 则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛? (g取10N/ kg)

(3) 为了使该温度计更精确，请提出一条改进建议：。

解答题困难