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在青少年科技创新大赛中 某同学发明作品《浮力秤》参加展评 作品可方便称量物体的质

时间:2023-12-13 12:58:32

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在青少年科技创新大赛中 某同学发明作品《浮力秤》参加展评 作品可方便称量物体的质

问题补充:

在青少年科技创新大赛中,某同学发明作品《浮力秤》参加展评,作品可方便称量物体的质量,其构造如图所示.已知小筒底面积为10cm2,总长为20cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中长度为8cm,问:g=10N/kg

(1)小筒和秤盘的总重力是多少N?

(2)该秤能称出物体的最大质量是多少kg?

答案:

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===0.12kg;

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;

解析分析:(1)小筒和秤盘是漂浮在水面上,故它们的总重力等于受到的浮力,故只要根据F浮=ρgV排求出浮力,即为小筒和秤盘的总重力.

(2)该秤的原理是利用了漂浮时物体所受浮力等于重力,故该秤能测出物体质量的前提是小筒能漂浮在水面上.所以当小筒整个浸入水中时,所能秤出物体质量是最大的.此时物体和小筒秤盘的总重力等于小筒所受的浮力.

点评:本题的关键在于得出物体所受浮力与物体和小筒、秤盘总重之间的关系,并依托此关系展开公式.

在青少年科技创新大赛中 某同学发明作品《浮力秤》参加展评 作品可方便称量物体的质量 其构造如图所示.已知小筒底面积为10cm2 总长为20cm 盘中不放物体时 小筒浸

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