题目
某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台“浮力秤”,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示.已知小筒底面积为0.01m2 , 小筒和秤盘总重为0.6N.
(1)
如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少?
(2)
该浮力秤零刻度标在小筒上何位置处?
(3)
如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则该物体的质量为多少?(g取10N/kg)
答案: 解:小筒和秤盘总重G0=0.6N,当秤盘上不放物体时,小筒漂浮, 则小筒受到的浮力:F浮=G0=0.6N
解:当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力F浮=0.6N, 即ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×V排=0.6N,解得V排=6×10﹣5m3,由V排=Sh得小筒底所处的深度:h= V排S = 6×10−5m30.01m2 =6×10﹣3m=6mm,所以浮力秤零刻度标在小筒上距离筒底6mm的位置
解:①此时小筒受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.1m=10N,②因为漂浮,所以物体、小筒和秤盘总重:G总=F浮=10N,则物体的重:G=G总﹣G0=10N﹣0.6N=9.4N,物体的质量:m= Gg = 9.4N10N/kg =0.94kg