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  • “曹沖稱象”是家喻戶曉的故事.某校興趣小組模仿這一現(xiàn)象,制作了一把“浮力秤”.將厚底直筒型玻璃杯

    “曹沖稱象”是家喻戶曉的故事.某校興趣小組模仿這一現(xiàn)象,制作了一把“浮力秤”.將厚底直筒型玻璃杯
    浸入水中.已知玻璃杯的質(zhì)量為150克,底面積為30cm2,高度為15cm.(水的密度ρ水=1×103kg/m3),g取10n\kg
    (1)將杯子開口向上豎直放入水中時(注:水未進入杯內(nèi)),杯子受到的浮力
    (2)此時杯子浸入水中的深度(即為該浮力秤的零刻度位置).
    (3)此浮力秤的最大稱量(即量程).
    物理人氣:252 ℃時間:2019-08-20 19:07:26
    優(yōu)質(zhì)解答
    ⑴杯子的重量為G杯
    G杯=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
    ∵杯子在水中處于漂浮狀態(tài),根據(jù)二力平衡的條件
    杯子受到的浮力F?。紾杯=1.5N
    ⑵設(shè)杯子浸入水中時,浸入的深度為h,有
    F?。紾排=ρgSh
    ∴h=F浮/ρgS
    =(1.5N)/(103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2)=0.05m
    ⑶當(dāng)往杯子內(nèi)放被測物時,若杯子下沉到水面剛好到杯口(水未進杯內(nèi))
    此時杯子下沉的深度為h′=15×10-2m
    受到的浮力F′?。溅裧S h′
    =103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2×15×10-2m
    =4.5N
    設(shè)能稱量的最大值為F
    F=F′浮-G杯
    =4.5N-2N=2.5N
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