题目内容

“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2009,底面积为30cm2,高度为15cm。

求(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(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)。

(1)杯子受到的浮力 F=G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N

(2)此时杯子浸入水中的深度为6.67cm

F=ρghs    h=1.96N/1000×9.8×30×10-4=0.067m=6.67cm

(3)此浮力秤的最大称量为2.45N

F浮最大=G+G  ρgsh= G+G

G=1000×9.8×30×10-4×0.15-1.96=2.45N

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