Question

【題目】如圖所示是小明同學(xué)制作的一臺(tái)“浮力秤”的示意圖，其中厚底圓柱形玻璃杯的高度為20cm，底面積為30cm2，秤盤和玻璃杯的總質(zhì)量為300g。透明筒里裝有足夠深的水。求：（g取10Nkg）

（1）秤芯（即秤盤和玻璃杯）受到的重力是多大；

（2）秤盤上沒放物體時(shí)，秤芯受到的浮力是多大；

（3）秤盤上沒放物體時(shí)，玻璃杯底距液面的高度是多少；

（4）該浮力秤能稱的最大物重是多少。

Answer 1

【答案】（1）3N；（2）3N；（3）0.1m；（4）3N。

【解析】

（1）已知秤芯的質(zhì)量，根據(jù)G=mg得到它的重力；
（2）秤盤上沒放物體時(shí)處于漂浮狀態(tài)，，秤芯受到的浮力等于秤芯受到的重力；
（3）根據(jù)阿基米德原理得到玻璃杯浸入水的體積，然后可求得玻璃杯底距液面的高度；
（4）杯剛好浸沒時(shí)，根據(jù)阿基米德原理得到最大浮力，根據(jù)力的平衡可求得該浮力秤能稱的最大物重。

（1）秤芯（即秤盤和玻璃杯）受到的重力：G=mg=0.3kg×10Nkg=3N，

（2）秤盤上沒放物體時(shí)，處于漂浮狀態(tài)，秤芯受到的浮力F浮=G=3N；

（3）秤盤上沒放物體時(shí)，杯浸入水的體積：

，

玻璃杯底距液面的高度；

（4）當(dāng)杯剛好浸沒時(shí)排開水的體積，

最大浮力：，

浮力秤能稱的最大物重。

答：（1）秤芯（即秤盤和玻璃杯）受到的重力是3N；

（2）秤盤上沒放物體時(shí)，秤芯受到的浮力是3N；

（3）秤盤上沒放物體時(shí)，玻璃杯底距液面的高度是0.1m；

（4）該浮力秤能稱的最大物重是3N。