2005模拟41)在青少年科技创新大赛中,小明同学的发明作品“浮力秤”参加了展评,该作品可以方便地称量出

如题所述

浮力秤的构造如图所示,已知小筒底面积为10㎝²,总长为20㎝,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8㎝,问:(取g=10N∕㎏)

(1)小筒和秤盘的总重力为多少N?

(2)该秤能称出物体的最大质量是多少㎏?

(3)某同学把秤的读数均匀的刻在小筒上,为什么小筒是均匀的?

解:浮力题的关键是对研究对像进行受力分析,我们以小筒和秤盘作为研究对像,使用过程中它总是漂浮,属于平衡状态,因而有:F浮=G(小筒和秤盘的总重),然后根据阿基米德原理有:F浮=ρ水gV排,即可求解。1.当盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8 cm,此时V排=Sh=10cm^2*8cm=80cm^3=8*10^-5m^3G=ρ水gV排=1.0*10^3kg/m^3*10N/kg*8*10^-5m^3=0.8N;2.该秤盘能称出物体的最大质量的前提条件是秤筒的最大长度L=20cm恰好与水面相平,此时V排最大=SL=10cm^2*20cm=200cm^3=2*10^-4m^3;根据平衡力的知识有:G+G物=F浮最大=ρ水gV排最大=1.0*10^3kg/m^3*10N/kg*2*10^-4m^3=2N;G物=2N-0.8N=1.2N;  M物=G物/g=1.2N/10N/kg=0.12kg=120g;3.盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8 cm,我们在此处作一刻度,并记为0,这就是此秤的0刻度;根据G物=F浮=ρ水gSh有:h=G物/ρ水Sg=m水/(ρ水S),由此式可以看出h与m水成正比,因此此秤的刻度是均匀的。

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第1个回答  2012-04-30
解:(1)小筒底面积为10cm2,小筒浸入水中的长度为8cm,故小筒排开水的体积为V排=Sh=10cm2×8cm=80cm3=8×10-5m3
因小筒和秤盘是漂浮在水面上,故G筒=F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N;

(2)该秤测物体的最大质量时,就是V排=V筒=Sh=10cm2×20cm=200cm3=2×10-4m3
此时物体和小筒秤盘的总重力G=F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
故此时物体的重力为G物=G-G筒=2N-0.8N=1.2N
此时物体的质量为m物==0.12kg;

(3)根据以上分析可知物体质量m物=;
因液体密度ρ液、小筒底面积S、小筒质量m筒都是定值,故物体质量与小筒浸入的深度是一次函数关系,故小筒上的刻度(即代表了小筒的深度)是均匀的.
答:(1)小筒和秤盘的总重力是0.8N;(2)能称出物体的最大质量是0.12kg;
(3)物体质量与小筒浸入的深度是一次函数关系,故小筒上的刻度(即代表了小筒的深度)是均匀的
第2个回答  2011-03-28
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第3个回答  2012-12-11
解:(1)小筒底面积为10cm2,小筒浸入水中的长度为8cm,故小筒排开水的体积为V排1=Sh1=10cm2×8cm=80cm3=8×10-5m3;
因小筒和秤盘是漂浮在水面上,故G筒=F浮=ρgV排1=1000kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N;
(2)该秤测物体的最大质量时,就是V排=V筒=Sh=10cm2×20cm=200cm3=2×10-4m3;
此时物体和小筒秤盘的总重力G=F浮总=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N;
故此时物体的重力为G物=G-G筒=2N-0.8N=1.2N;
此时物体的质量为m物=
G物g
=
1.2N10N/kg
=0.12kg;

3.盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8 cm,我们在此处作一刻度,并记为0,这就是此秤的0刻度;根据G物=F浮=ρ水gSh有:
h=G物/ρ水Sg=m水/(ρ水S),由此式可以看出h与m水成正比,因此此秤的刻度是均匀的。

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