题目内容
【题目】“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。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)求:
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(1)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。
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)
(3)此浮力秤的最大称量(即量程)。
【答案】(1)2 N(1)6.7 cm(3)2.5 N
【解析】(1)杯子的重力:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
因为杯子漂浮在水面上,所以F浮 =G=2N;
(2)由F浮 =ρ液 gV排 得:V排 =F浮/ρ液g,
则此时杯子排开水的体积:V排 =F浮/ρ水g=2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3 ,
此时杯子浸入水中的深度:h=V排/S=2×104m3/30×104m2≈0.067m;
(3)当杯子下沉的深度为0.15米时,此时杯子受到的浮力最大,
F浮 ′=ρ水 gV排 ′=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×30×10-4 m2 ×0.15m=4.5N,
即:F=F浮 ′-F浮 =4.5N-2N=2.5N,
则此浮力秤的最大称量为:mmax =F/g=2.5N/10N/kg=0.25kg。
【题目】
水温t/℃ | 21 | 40 | 60 | 70 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 |
声强 | 37.5 | 38.0 | 40.5 | 43.4 | 46.8 | 52.9 | 54.4 | 55.2 | 52.8 |
现象 | 无气泡 | 无气泡 | 有小气 | 少量气 | 上升气 | 大量气 | 水面有 | 更多小气 | 沸腾 |
分析以上信息,可知温度为 ℃时,响度最大,现在你对“响水不开,开水不响”这句话有什么新的理解?