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浙教版八年级上册项目化试题五自制潜水器

校园科技节举行自制潜水器项目比赛。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。

(1)潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式的相互

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，向外拉动注射器活塞，则潜水器将

⁠

(填“上浮”或“下沉”)。下

沉②已知该小组同学采用的材料总质量为0.5

kg，体积为800

cm3。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积，如表格所示。请根据设计要求，通过计算选择最合适的方案。(g取10

N/kg，ρ水＝1.0×103

kg/m3)方案工作舱体积/cm3水舱体积/cm31550250250030034803204450350解：实现潜水器下沉，需要水舱中的水与潜水器的总重力大于浸没时潜水器受到的浮力才行。潜水器浸没时所受的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10

N/kg×800×10－6

m3＝8

N；潜水器自身重力为G＝mg＝0.5

kg×10

N/kg＝5

N；所以水舱中的水的重力至少为G水＝F浮－G＝8

N－5

N＝3

N；

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全部

露出水面；D点潜水器最后停

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