题目内容
“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如下图所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为30cm2，高度为15cm。（水的密度ρ水＝1×103kg/m3）
求：⑴将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力。
⑵此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）。
⑶此浮力秤的最大称量（即量程）。
解：⑴杯子的重量为G杯
G杯＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N
∵杯子在水中处于漂浮状态，根据二力平衡的条件
杯子受到的浮力F浮＝G杯＝2N
⑵设杯子浸入水中时，浸入的深度为h，有
F浮＝G排＝ρgSh
∴h＝
＝（2N）/（103kg/m3×10N/kg×30×10－4m2）＝
m
⑶当往杯子内放被测物时，若杯子下沉到水面刚好到杯口（水未进杯内）
此时杯子下沉的深度为h′＝15×10－2m
受到的浮力F′浮＝ρgS h′
＝103kg/m3×10N/kg×30×10－4m2×15×10－2m
＝4.5N
设能称量的最大值为F
F＝F′浮－G杯
＝4.5N－2N＝2.5N
练习册系列答案
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“曹冲称象”是家喻户晓的典故．某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”．将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示．已知玻璃杯的质量为200g，地面积为30cm2，高度为15cm．（水的密度ρ水=1×103Kg/m3，g取1ON/kg）
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