题目

小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103千克/米3 ， 粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2 ， 其上表面可以作为秤盘(g＝10牛/千克)，问： （1） 质量为0的刻度线的位置在哪里？ （2） 距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？ 答案： 解：木料的体积V＝Sh＝0.1米2×0.4米＝0.04米3由ρ＝ mV 得木料的质量m0＝ρV＝0.5×103千克/米3×0.04米3＝20千克木料处于漂浮状态，浮力等于重力即F浮＝G木＝m0g＝20千克×10牛/千克＝200牛排开水的体积V排＝ F浮ρ水g ＝ 200牛1.0×103千克/米3×10牛/千克 ＝0.02米3，没入水中的高度h0＝ V排S ＝ 0.02米30.1米2 ＝0.2米因为物体上没有放物体，故浮力秤的0刻度线为0.2米 解：距离上表面10厘米处时，浮力秤的浮力F′浮＝ρ水gV′排＝1.0×103千克/米3×10牛/千克×(0.4米－0.1米)×0.1米2＝300牛物体的重力G物＝F′浮－G木＝300牛－200牛＝100牛物体的质量m物＝ G物g ＝ 100牛10牛/千克 ＝10千克

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