受《天工开物》中桔槔汲水(图甲)的启发，兴趣小组同学自制了“杠杆密度计”。

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1. 受《天工开物》中桔槔汲水(图甲)的启发，兴趣小组同学自制了“杠杆密度计”。

(1) 小明制作了液体密度计(图乙)。他将一轻质细硬杆用细绳固定在O点，并悬挂起来，使之在水平方向平衡。将一重物固定在A点，在不计质量的瓶子中装满水并移到B点时，杠杆平衡。在 B点处标出1克/厘米³。

①在瓶中装满酒精，重复以上操作，在杆上标出悬挂点C，计为0.8克/厘米³。C点在B点的。(选填“左侧”或“右侧”)

②小明想要增大密度计的精确度，他可以采取的措施是。 (写出一点)

(2) 小红发现体积较大的石块无法利用量筒和天平测量密度，她制作了一个固体密度计(图丙)，测量步骤如下：

①将细杆在O 点固定并悬挂起来，使它在水平位置保持平衡。确定D点和E点，测量 OD长20厘米， OE长40厘米。

②把大石块悬挂在D点，在E点用弹簧测力计竖直向下拉，读出其示数 F₁为7牛。

③把大石块浸没在水中，弹簧测力计示数 F₂为4.5牛。

请根据小红的测量数据，计算大石块的密度。

【考点】

阿基米德原理; 物体的浮沉条件及其应用; 杠杆的平衡条件;

【答案】

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解答题普通

1. 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，实现潜水器的沉浮。

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。

②为保证潜水器正常工作，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800 cm³。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积比，如表格所示。请根据设计要求通过计算选择最合适的方案。

方案	工作舱体积/厘米³	水舱体积/厘米³
1	450	350
2	480	320
3	500	300
4	520	280

(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。O点开始向水舱内注水，潜水器开始下沉；A点向外排尽水舱中的水；B点潜水器顶端恰好到达水面；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。

解答题困难

2. 小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水，p水=1.0×10³kg/m³)

(1) 空桶漂浮在水面时所受浮力大小。

(2) 鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会（选填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3m³，求桶内鹅卵石的质量。

解答题普通

3. 如图甲所示，柱形容器内装有深度大于10cm的某种液体，物体C是一个体积为1000cm³的均匀正方体，质量为480g。在液体中静止时，有2/5的体积露出液面。则：

(1) 图甲中物体C静止时所受的浮力为多少？

(2) 液体的密度为多少？

(3) 若在C上表面放置一个物体A，使C恰好完全浸没于液体中，则物体A的质量应为多少？

解答题普通