Question

小張同學(xué)在學(xué)校的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，用圓柱形容器制作了一個(gè)可以測(cè)量物體質(zhì)量的裝置，它的底部較重，可以豎直漂浮在水中，總質(zhì)量為0.2千克、底面積為4×10-3米2。 不放物體時(shí)，在與水面所對(duì)應(yīng)位置處標(biāo)為質(zhì)量“0”刻度線，

如圖甲所示，請(qǐng)解答下列問(wèn)題：

⑴不放物體時(shí)，該裝置所受的浮力是多大？

⑵在該裝置中放入質(zhì)量為0.8千克的物塊，如圖乙所示，則水面與容器下底面的距離h是多少？

⑶如果用該裝置測(cè)量不同物體的質(zhì)量，能在容器壁的刻度上直接讀出，它的刻度是否均勻？為什么？

 

Answer 1

（1）2N (2)0.25m （3）它的刻度是均勻的

【解析】

試題分析： ⑴裝置漂浮在水中，不放物體時(shí)，該裝置所受的浮力F=G=m0g=0.2kg×10N/kg=2N

⑵在該裝置中放入質(zhì)量為0.8kg的物塊時(shí)F浮=G總=(m0＋m)g=(0.2kg＋0.8kg)×10N/kg =10N

由F浮=ρgV排=ρgSh，可得

⑶它的刻度是均勻的。

因?yàn)镕浮=ρgV排=ρgSh=ρgS（h0＋⊿h）=ρgSh0＋ρgS⊿h= m0g＋ρgS⊿h，

又因?yàn)镕浮=G總=(m0＋m)g

所以m0g+mg= m0g＋ρgS⊿h ，即m= ρS⊿h即m與⊿h成正比，所以它的刻度是均勻的。

考點(diǎn)： 浮力