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孔明灯俗称许愿灯，又称祈天灯，如图甲所示是一种古老的汉族手工艺品。孔明灯的结构可分为主体与支架两部分，一般的孔明灯是用竹片扎成圆桶形，外面以薄红纸密密包围好，开口朝下，孔明灯可大可小，可圆形也可长方形，在灯笼的下面固定一个小碟，在碟内放入燃料，点燃燃料，孔明灯内部空气受热膨胀部分气体流出。随着温度的升高，孔明灯内部的空气密度不断减小，数量关系如下表所示，当孔明灯内的空气被加热到一定温度时，就能腾空而起。
灯笼受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算，即F_浮=ρ_空气gV_排气（g取10N/kg）。温度为20℃时，空气密度为1.2kg/m³（忽略孔明灯升空过程中外界空气密度的变化）。从点燃到升空，整个过程中孔明灯运动速度和时间的关系如图乙所示。

t/℃	90	100	110	120	130
ρ/（kg/m3）	0.97	0.94	0.91	0.88	0.85

（1）如图乙所示，在t₀-t₁时间内，孔明灯处于

非平衡

非平衡

状态（选填“平衡”或“非平衡”）。
（2）下列事例中物体上浮过程和在离开地面后的孔明灯升空原理相同的是

③

③

。（选填数字序号）
①由海洋驶入江河的轮船，船身的上浮
②向盐水中加纯水，水中鸡蛋的上浮
③在深海中航行的潜水艇，潜水艇的上浮
④加速起飞的飞机，飞机的上升
（3）根据表中数据，此过程中孔明灯内部空气密度随温度变化关系的图像（图丙）正确的是

D

D

。
（4）孔明灯体积大约为0.02m³，环境气温为20℃。孔明灯制作材料和燃料总质量为5.8g,灯内空气的温度至少要达到

110

110

℃，孔明灯才能起飞（忽略燃料质量的变化）。