“曹冲称象”是家喻户晓的典故.某校兴趣小组模仿这一现象,制造了一把“浮力秤”.将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯

“曹冲称象”是家喻户晓的典故.某校兴趣小组模仿这一现象,制造了一把“浮力秤”.将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯的质量为200g,底面积为30cm2,高度为15cm.(水的密度p=1*10^3kg/m3)
求:(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力.
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置).
(3)此浮力秤的最大称量(即量程).
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bbb70 幼苗

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(1).根据F浮=G,F浮=G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N
(2),这个要算出排开水的体积
根据G=G排=M排g,所以M排=M杯=200g,用这个质量比水的密度,求出体积,200g÷1g/cm3=200cm3,再比上排开水的底面积,既杯的底面积,200cm3/30cm2=20/3cm
(3),这个和上面的差不多,就是反一下
15cm(杯的高度)×30cm2(杯的底面积)=450cm3(最大排开水的值)再用这个值乘水的密度,求出最大质量,就可以求出最大的浮力值.
参考网上答案:
⑴杯子的重量为G杯
G杯=mg=0.2kg×10N/kg=2N………………………………………(1分)
∵杯子在水中处于漂浮状态,根据二力平衡的条件
杯子受到的浮力F浮=G杯=2N…………………………………………(1分)
⑵设杯子浸入水中时,浸入的深度为h,有
F浮=G排=ρgSh……………………………………………………(1分)
∴h= ……………………………………………………………(1分)
=(2N)/(103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2)= m……………(1分)
⑶当往杯子内放被测物时,若杯子下沉到水面刚好到杯口(水未进杯内)
此时杯子下沉的深度为h′=15×10-2m
受到的浮力F′浮=ρgS h′
=103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2×15×10-2m
=4.5N……………………………………………………(1分)
设能称量的最大值为F
F=F′浮-G杯…………………………………………………………(1分)
=4.5N-2N=2.5N……………………………………………………(1分)
答:略.

1年前

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