【題目】某同學(xué)學(xué)習(xí)了浮力的有關(guān)知識(shí)后,制作了一臺(tái)“浮力秤”,可方便地稱(chēng)量物體的質(zhì)量,其構(gòu)造如圖所示.已知小筒底面積為0.01m2 , 小筒和秤盤(pán)總重為0.6N.
(1)如圖甲,當(dāng)秤盤(pán)上不放物體時(shí),小筒受到的浮力是多少?
(2)該浮力秤零刻度標(biāo)在小筒上何位置處?
(3)如圖乙,在秤盤(pán)上放一物體后,小筒浸入水中的深度h為0.1m,則該物體的質(zhì)量為多少?(g取10N/kg)

【答案】
(1)解:小筒和秤盤(pán)總重G0=0.6N,當(dāng)秤盤(pán)上不放物體時(shí),小筒漂浮,

則小筒受到的浮力:F=G0=0.6N


(2)解:當(dāng)秤盤(pán)上不放物體時(shí),小筒受到的浮力F=0.6N,

即ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×V=0.6N,

解得V=6×105m3,

由V=Sh得小筒底所處的深度:h= = =6×103m=6mm,

所以浮力秤零刻度標(biāo)在小筒上距離筒底6mm的位置


(3)解:①此時(shí)小筒受到的浮力:

FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.1m=10N,

②因?yàn)槠。晕矬w、小筒和秤盤(pán)總重:G=F=10N,

則物體的重:G=G﹣G0=10N﹣0.6N=9.4N,

物體的質(zhì)量:

m= = =0.94kg


【解析】(1)當(dāng)秤盤(pán)上不放物體時(shí)漂浮,根據(jù)物體的漂浮條件求小筒受到的浮力;(2)由(1)知道當(dāng)秤盤(pán)上不放物體時(shí),小筒受到的浮力,利用FgV求排開(kāi)水的體積,再利用V=Sh求小筒底所處的深度,可得浮力秤零刻度應(yīng)標(biāo)的位置;(3)①求出排開(kāi)水的體積,利用阿基米德原理求此時(shí)小筒受到的浮力,②求出了此時(shí)小筒受到的浮力,根據(jù)物體的漂浮條件求小筒和物體總重,得出物體重,再根據(jù)重力公式求物體的質(zhì)量.
【考點(diǎn)精析】掌握浮力大小的計(jì)算和物體的浮沉條件及其應(yīng)用是解答本題的根本,需要知道浮力的公式為:F= Ggv;物體的浮沉條件:浸沒(méi)在液體中的物體 F。綠 時(shí)上浮,F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮,F(xiàn)浮 <G 時(shí)下沉.物體浮沉條件的應(yīng)用舉例:(1)輪船(2)潛水艇(3)氣球(4)飛艇、熱氣(5)密度計(jì)(密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大,刻度不均勻,且刻度無(wú)單位.).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.
B.
C.
D.

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A. m′可能小于m′ B. m′一定小于m′

C. m′可能大于m′ D. m′一定大于m′

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時(shí)間/min

8

9

10

11

12

13

14

15

溫度/℃

92

94

96

97

98

98

98

98

則他們測(cè)出的水的沸點(diǎn)是℃.
(3)若杯中裝有0.2kg的水,初溫是38℃,當(dāng)水沸騰時(shí),水至少吸收了J的熱量.[已知c=4.2×103J/(kg℃)].

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A. 大于 B. 小于

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C. 冰層的厚度和腳印的面積 D. 腳印的深度和腳印的面積積雪冰層

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