1. 小科利用浮力相关知识设计制作了一个液体密度测量仪,初始状态如图甲所示。

(1) 为了使塑料杯能稳定地漂浮在水面上,他在杯底内外各放一块薄磁铁,放置薄磁铁时其磁极可以是下列的____。 A. B. C. D.
(2) 向塑料杯中加水至 V0处,溢水杯中的水溢出到圆柱形容器中,如图乙所示。根据已学知识可知塑料杯中水的重力(填“大于”“小于”或“等于”)圆柱形容器中收集到水的重力。
(3) 小科在图乙圆柱形容器水面处标上1g/cm3。然后将不同密度的液体依次注入塑料杯中,确保每次注入液体的相同,在圆柱形容器内的水面位置标记不同的密度值。
(4) 小科通过计算发现待测液体的密度与圆柱形容器中收集到水的高度成正比,利用这一特点在圆柱形容器上完善刻度,在实际测量中发现误差较大。提高测量仪精确程度的方法除了更换横截面积更小的圆柱形容器外,还有(写出1种即可)。
【考点】
阿基米德原理; 物体的浮沉条件及其应用; 磁极间的相互作用;
【答案】

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实验探究题 困难
能力提升
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2. 学习了浮力知识后,学校开展自制潜水器比赛。

【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。

【检验产品】如表为该小组制定的自制潜水艇评价量表:

评价指标

优秀

合格

待改进

指标一: 功能仓分区设计

生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水且总体积占比2/3 以上

生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水, 但生活舱较小

生活舱和水舱没有独立分开

指标二: 浮沉情况

水舱空气体积精准度控制一般, 基本能实现沉浮

浮沉控制不准确或不能实现沉浮

指标三: 成品外形

成品简洁美观

成品较复杂美观度一般

成品复杂不美观

(1) 请在上面表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容 
(2) 如图乙所示,为使潜水艇完成从 B 到A 的上浮过程,小组同学的操作是(填“向外拉动”或“向内推动”)注射器活塞,从而排出水舱内的水,实现上浮。
(3) 图乙中潜水艇从A 到B下沉的过程中,其受到浮力的变化情况是
(4) 小组同学设计了右表所示的四种工作舱和水舱体积比的方案。已知该小组同学采用的材料总质量0.7kg,体积1000cm3 , 最终他们根据设计要求并通过计算选择方案(填序号)进行实施。

方案

生活舱总体积/cm3

水舱体积/cm3

1

720

280

2

700

300

3

680

320

4

650

350

实验探究题 困难