某校科学兴趣小组模仿曹冲称象,制作了一把‘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20cm³,高度为15cm。已知水的密度为,p水=1000kg/m³,取

语文2021-12-13 08:57:17admin2

解:⑴杯子的重量为G

G=mg=0.2kg×10N/kg=2N

∵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=G=2N

⑵设杯子浸入水中时,浸入的深度为h,有

F浮=G排=ρgSh

∴h=

=(2N)/(103kg/m3×10N/kg×30×104m2)=m

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′=15×102m

受到的浮力F′=ρgS h′

=103kg/m3×10N/kg×30×104m2×15×102m

=4.5N

设能称量的最大值为F

F=F′-G

=4.5N-2N=2.5N

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