2005模拟41）在青少年科技创新大赛中,小明同学的发明作品“浮力秤”参加了展评,该作品可以方便地称量出

来源：学生作业帮助网编辑：作业帮时间：2024/05/05 06:06:41

2005模拟41）在青少年科技创新大赛中,小明同学的发明作品“浮力秤”参加了展评,该作品可以方便地称量出
2005模拟41）在青少年科技创新大赛中,小明同学的发明作品“浮力秤”参加了展评,该作品可以方便地称量出

浮力秤的构造如图所示,已知小筒底面积为10㎝²,总长为20㎝,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8㎝,问：（取g＝10N∕㎏）

(1)小筒和秤盘的总重力为多少N?

(2)该秤能称出物体的最大质量是多少㎏?

(3)某同学把秤的读数均匀的刻在小筒上,为什么小筒是均匀的?

浮力题的关键是对研究对像进行受力分析,我们以小筒和秤盘作为研究对像,使用过程中它总是漂浮,属于平衡状态,因而有：F浮=G（小筒和秤盘的总重）,然后根据阿基米德原理有：F浮=ρ水gV排,即可求解.1.当盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8 cm,此时V排=Sh=10cm^2*8cm=80cm^3=8*10^-5m^3G=ρ水gV排=1.0*10^3kg/m^3*10N/kg*8*10^-5m^3=0.8N;2.该秤盘能称出物体的最大质量的前提条件是秤筒的最大长度L=20cm恰好与水面相平,此时V排最大=SL=10cm^2*20cm=200cm^3=2*10^-4m^3；根据平衡力的知识有：G+G物=F浮最大=ρ水gV排最大=1.0*10^3kg/m^3*10N/kg*2*10^-4m^3=2N；G物=2N-0.8N=1.2N； M物=G物/g=1.2N/10N/kg=0.12kg=120g；3.盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8 cm,我们在此处作一刻度,并记为0,这就是此秤的0刻度；根据G物=F浮=ρ水gSh有：h=G物/ρ水Sg=m水/（ρ水S）,由此式可以看出h与m水成正比,因此此秤的刻度是均匀的.