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“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故.某校興趣小組模仿這一現(xiàn)象,制作了一把“浮力秤”.將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中,如圖所示.已知玻璃杯的質(zhì)量為200g,地面積為30cm2,高度為15cm.(水的密度ρ水=1×103Kg/m3,g取1ON/kg)
求:(1)將杯子開(kāi)口向上豎直放入水中時(shí)(注:水未進(jìn)入杯內(nèi)),杯子受到的浮力.
(2)此時(shí)杯子進(jìn)入水中的深度(即為該浮力秤的零刻度位置).
(3)此時(shí)浮力秤的最大稱量(即量程).
分析:(1)由于該玻璃杯是一把“浮力秤”,它漂浮在水面上,所以它受到的浮力等于重力;
(2)可先根據(jù)阿基米德原理算出該玻璃杯在水中的V排,然后再用V排除以底面積,就可以算出杯子浸入水中的深度;
(3)當(dāng)杯子下沉的深度為0.15米時(shí),此時(shí)杯子受到的浮力最大,所以我們需要先算出杯子的體積,即為最大V排,然后根據(jù)阿基米德原理算出杯子受到的最大浮力,最后用最大浮力減去第(2)問(wèn)中的浮力即為該浮力秤的最大稱量.解答:解:(1)杯子的重力:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
因?yàn)楸悠≡谒嫔�,所以F浮=G=2N;
(2)由F浮=ρ水gV排得:
則此時(shí)杯子排開(kāi)水的體積:V排=F浮 ρ水g
=2N 1×103kg/m3×10N/kg
=2×10-4m3,
此時(shí)杯子浸入水中的深度:h=V 排 S
=2×10-4m3 30×10-4m2
=0.067m;
(3)當(dāng)杯子下沉的深度為0.15米時(shí),此時(shí)杯子受到的浮力最大,
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2×0.15m=4.5N,
即:F=F浮′-F浮=4.5N-2N=2.5N,
則此浮力秤的最大稱量為:mmax=F g
=2.5N 10N/kg
=0.25kg.
答:(1)將杯子開(kāi)口向上豎直放入水中時(shí),杯子受到的浮力是2N.
(2)此時(shí)杯子浸入水中的深度是0.067米.
(3)此時(shí)浮力秤的最大稱量為0.25kg.點(diǎn)評(píng):本題中計(jì)算浮力用到了兩種方法:一是利用阿基米德原理去計(jì)算(它是通用公式),二是根據(jù)F浮=G去計(jì)算(它只適合于漂浮或懸�。鞔_:物體在液體中受到的浮力有一個(gè)最大值,那就是當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí),V排=V物.不過(guò)該題中玻璃杯是不能浸沒(méi)在液體中的,因?yàn)樗纳隙耸情_(kāi)口的.
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科目:初中物理
來(lái)源:
題型:
“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故.某興趣小組模仿這一現(xiàn)象,制作了一把“浮力秤”.將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中,如圖所示.已知玻璃杯的質(zhì)量為0.2千克,底面積為20×10-4米2,高度為0.25米.
求:(1)將杯子開(kāi)口向上豎直放入水中時(shí)(注:水未進(jìn)入杯內(nèi)),杯子受到的浮力.
(2)此時(shí)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).
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科目:初中物理
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題型:
(2011?貢井區(qū)模擬)“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故,某�?萍夹〗M模仿這一現(xiàn)象,制作了一把“浮力秤”.將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中,如圖所示,已知玻璃杯的質(zhì)量為300g,底面積為30cm2,高度為15cm.g=10N/kg,求:
(1)將杯子開(kāi)口向上豎直放入水中時(shí)(水未進(jìn)入杯內(nèi)),杯子受到的浮力.
(2)此時(shí)杯子浸入水中的深度.
(3)此浮力秤最大能夠稱多少g的物體.
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科目:初中物理
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題型:
(2005?南寧)“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故,某校興趣小組模仿這一現(xiàn)象,制作了1臺(tái)“浮力秤”,將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯質(zhì)量是200g,底面積是30cm2,高度為15cm,(ρ水=1×103Kg/m3 g取10N/kg).
求:
(1)將杯子開(kāi)口向上豎直放入水中時(shí)(注:水未進(jìn)入杯內(nèi))杯子所受的浮力;
(2)此時(shí)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為多少?(即量程).
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科目:初中物理
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題型:
(2011?棗莊)“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故.某學(xué)�?萍夹〗M同學(xué)張強(qiáng)模仿這一現(xiàn)象制作了一臺(tái)“浮力秤”,可以方便的稱量物體的質(zhì)量,其構(gòu)造是由小筒和秤盤(pán)兩部分組成,如圖甲所示,已知小筒底面積為20cm2,高度為20cm,小筒和秤盤(pán)總質(zhì)量為100g.(取g=10N/kg)問(wèn):
(1)如圖甲,當(dāng)秤不放物體時(shí),“浮力秤”受到的浮力是多少?此時(shí)“浮力秤”的小筒浸入水中的深度是多少?
(2)如圖乙,在秤盤(pán)上放一石塊后,小筒浸入水中的深度為15cm,則該石塊的質(zhì)量是多少?
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn),張強(qiáng)同學(xué)把“浮力秤”的讀數(shù)均勻的刻在了小筒上,請(qǐng)簡(jiǎn)要回答:張強(qiáng)是怎樣確定該“浮力秤”的零刻度線和所能測(cè)量的最大質(zhì)量的?
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