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  • 1. (2023八上·瑞安期中) 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,实现潜水艇的沉浮。设计要求:

    1. (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;
      为保证潜水艇正常工作,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    ▲    (选填“上浮”或“下沉”)。

      ②已知该小组同学采用的材料总质量为0.5千克,体积为800厘米3。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10N/kg)

      方案

      工作舱体积/厘米3

      水舱体积/厘米3

      1

      550

      250

      2

      500

      300

      3

      480

      320

      4

      450

      350

    2. (2) 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。О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点潜水艇顶端恰好到达水面;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。

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