《2025年暑假乐园八年级理科版辽宁师范大学出版社》

2. 自制液体密度计。
【实验器材】筷子、细铜丝、水、盐水、玻璃杯、记号笔。
【实验步骤】
（1）在筷子下端缠绕适量的细铜丝。
（2）将筷子竖直漂浮在水中，用记号笔在筷子与水面相平处标注记号，如图1所示。
（3）将筷子竖直漂浮在盐水中，用记号笔在筷子与盐水面相平处标注记号。
【实验现象】
请你根据图1所示的筷子漂浮在水中的情况，在图2中画出筷子漂浮在盐水中时的大致情况。
【解释现象】
利用不同液体进行多次实验，并在筷子上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的液体密度计。
根据上述现象，判断图3所示的两支密度计中，刻度标示合理的是______a（填“a”或“b”），理由是________________________因为密度计漂浮，所以密度计受到的浮力大小等于重力，即密度计在不同的液体中漂浮时受到的浮力大小相同，根据 $F_{\text{浮}} = \rho_{\text{液}} g V_{\text{排}}$ 可知，液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小，故密度计下方的刻度较大。

答案： 【实验现象】图略 【解释现象】a；因为密度计漂浮，所以密度计受到的浮力大小等于重力，即密度计在不同的液体中漂浮时受到的浮力大小相同，根据 $F_{\text{浮}} = \rho_{\text{液}} g V_{\text{排}}$ 可知，液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小，故密度计下方的刻度较大

3. 阅读材料，回答问题。
中国载人深潜新坐标——“奋斗者”号
随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者”号载人深潜器于2020年11月10日，成功潜入海底10909m，再次向世界展示中国力量！
普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重，从而控制其下潜或上浮的。但万米深度，海水压强很大，深潜器无法产生这么大的高压将舱内海水排出。为了实现下潜和上浮，“奋斗者”号带了4块压载铁，总质量为2t。当“奋斗者”号准备上浮时，它会抛掉压载铁，压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力。为帮助上浮，“奋斗者”号还穿有一件“救生衣”——浮力块，它对深潜器能产生的额外浮力等于它自身所受浮力与重力之差。浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠。在海水高盐环境下，材料必须耐腐蚀，海面下复杂的水流会不断冲刷，因此材料还必须耐磨。
深潜器需要尽可能降低它的重心，以提高稳定性，另外也要使自身重力分布均匀。如果重力分布不均匀，在下潜或上浮过程中，平衡就会受影响，所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置。已知“奋斗者”号体积约为50m³，空载时质量约为24t，其前端有三个观察窗，每个观察窗的表面积大约是0.2m²。（设海水的密度$ \rho=1.0×10^{3}kg/m^{3} $，压载铁的密度$ \rho_{铜}=8.0×10^{3}kg/m^{3} $，g取10N/kg）
（1）当“奋斗者”号深潜器需要回到水面时，它在深海中需要通过抛掉压载铁实现上浮，而不能像普通潜艇那样采用排水的方法实现上浮，原因可能是：在万米深度，海水压强很大，深潜器无法产生这么大的高压将舱内海水排出。
（2）若海水的密度均匀，“奋斗者”号在从水面下10m下潜至深度为10000m的过程中，所受海水的压强逐渐变大，所受浮力不变。（均填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）深潜器下潜至10000m深处时，海水压强为$1 × 10^{8}$Pa，一个观察窗所受到的海水压力为$2 × 10^{7}$N。
（4）下列四幅图中，压载铁和浮力块的放置位置最合理的是B。
（5）若把“奋斗者”号携带的压载铁全部抛掉，将会为“奋斗者”号提供$1.75 × 10^{4}$N的额外浮力。
（6）如下图所示，“奋斗者”号在完成探测任务上浮到水面后，“探索一号”科考船对其进行了回收，小亮在实验室模拟了这一过程，通过实验，小亮发现当A物块回收放置在B物块上后，水面将不变。

答案：
(1) 在万米深度，海水压强很大，深潜器无法产生这么大的高压将舱内海水排出
(2) 变大；不变
(3) $1 × 10^{8}$；$2 × 10^{7}$
(4) B
(5) $1.75 × 10^{4}$
(6) 不变