“曹冲称象”是家喻户晓的典故.某校科技小组模仿这一现象,制作-查字典问答网
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来自李茹的问题

  “曹冲称象”是家喻户晓的典故.某校科技小组模仿这一现象,制作了一把“浮力称”在这道题中,我知道怎么解.但这里称出来的浮力到底是什么浮力啊?里面物体的浮力?还是整体的浮力?如果是

  “曹冲称象”是家喻户晓的典故.某校科技小组模仿这一现象,制作了一把“浮力称”

  在这道题中,我知道怎么解.

  但这里称出来的浮力到底是什么浮力啊?里面物体的浮力?还是整体的浮力?

  如果是物体的浮力,能否请用计算式证明啊?

1回答
2020-05-31 20:45
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刘玉蓉

  (1)当物体在液面上漂浮时,浮力等于重力,而重力可以根据G=mg算出.

  (2)由F浮=ρ水gV排,推导出V排=F浮ρ水g,算出空杯时排开水的体积;

  再由V排=Sh,推导出h=V排S,算出浸入液面的深度,即为秤的零刻度离杯底的距离.

  (3)当杯中所装物体为最大量程时,杯子浸入液面下的深度为20cm-5cm=15cm,算出比上一问多排开水的体积,再根据F浮=ρ水gV排算出浮力,即为杯中装的物体重,最后根据G=mg导出m=Gg,从而算出所能测量的最大质量.

  (1)∵漂浮,∴F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;

  (2)空杯在水面上时:

  根据F浮=ρ水gV排,得

  V排0=F浮ρ水g=2N1×103kg/m3×10N/kg=200cm3,

  根据柱体体积公式V=Sh得

  秤的零该线距杯底的距离为:h0=V排0S=200cm340cm2=5cm.

  (3)液面到杯口的最小距离h1=5cm,

  最大称量时,与空杯时浸入水中的深度差为

  △h=(h-h0)-h1=20cm-5cm-5cm=10cm,

  △V排=△hs=10cm×40cm2=400cm3,

  Gmax=△F浮=ρ水g△V排=1×103kg/m3×10N/kg×400×10-6m3=4N,

  由G=mg得

  mmax=Gmaxg=4N10N/kg=0.4kg.

  答:(1)杯子受到的浮力为2N;

  (2)秤的零刻度离杯底的距离为5cm;

  (3)此秤最大称量为0.4kg.

2020-05-31 20:46:53

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