题目内容
5．某同学学习了浮力的有关知识后，制作了一台浮力秤，可方便地称量物体的质量，其构造如甲所示．已知小筒底面积为0.002m2，高度为0.2m，小筒和秤盘总重为1.0N．（1）如图甲．当秤盘上不放物体时，小筒受到的浮力是多少？
（2）如图乙，在秤盘上放一物体后，小筒浸入水深度h为0.1m，小筒受到的浮力是多少？该物体的质量为多少？
（3）这台浮力秤最多能称量的物体质量为多少？
分析 （1）当秤盘上不放物体时漂浮，根据物体的漂浮条件求小筒受到的浮力；
（2）①求出排开水的体积，利用阿基米德原理求此时小筒受到的浮力，
②求出了此时小筒受到的浮力，根据物体的漂浮条件求小筒和物体总重，得出物体重，再根据重力公式求物体的质量．
（3）该秤的原理是利用了漂浮时物体所受浮力等于重力，故该秤能测出物体质量的前提是小筒能漂浮在水面上．所以当小筒整个浸入水中时，所能秤出物体质量是最大的．此时物体和小筒秤盘的总重力等于小筒所受的浮力．
解答 解：（1）小筒和秤盘总重G0=1.0N，当秤盘上不放物体时，小筒漂浮，则F浮=G0=1.0N，
（2）①当秤盘上放物体时，小筒受到的浮力：
${F}_{浮}^{′}$=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m2×0.1m=2N，
②物体、小筒和秤盘总重：
G总=${F}_{浮}^{′}$=2N，
物体重：
G=G总-G0=2N-1N=1N，
物体的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1N}{10N/kg}$=0.1kg．
（3）这台浮力秤最大V排′，则
V排′=Sh=10×10-4m2×0.2m=2×10-4m3，
增加的最大浮力为：
${F}_{浮}^{″}$=ρ水V排′g=1×103kg/m3×2×10-4m3×10N/kg=2N
浮力秤漂浮，则G′=${F}_{浮}^{″}$=2N，
该秤能称出物体的最大质量为m′=$\frac{G′}{g}$=$\frac{2N}{10N/kg}$=0.2kg．
答：（1）如图甲，当秤盘上不放物体时，小筒受到的浮力是1N；
（2）小筒受到的浮力是2N；该物体的质量为0.1kg．
（3）这台浮力秤最多能称量的物体质量为0.2kg．
点评 本题考查阿基米德原理和漂浮条件的应用，本题情景就是学生熟知的课本中的演示实验，由此展开探究活动，主要考查学生提出猜想的能力、设计和实施物理实验的能力以及科学探究的基本过程和方法．
| A． | 支持力 | B． | 重力 | C． | 摩擦力 | D． | 下滑力 |
如图所示的电路，当开关S闭合后，灯L1与L2是并联（选填“串联”或“并联”）的，若电流表A1、A2的示数之比是3：5，通过灯L1、L2的电流之比为3：2．| A． | 把掉在地上的物理课本捡回桌面，做功约为2J | |
| B． | 一名中学生的体积大约是0.5m3 | |
| C． | 小明骑自行车上学的速度约为10m/s | |
| D． | 一块铝熔化成液体后，质量变小了 |
| A． | 电荷的移动就形成电流 | |
| B． | 通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 | |
| C． | 电流的单位是V | |
| D． | 测量电流的大小用电流表 |
用调好平衡的天平测金属块的质量，测量的过程中若指针静止在如图甲所示的位置，只调节游码，应向右调节（填“左”或“右”），天平才能平衡．当指针静止在分度盘的中线处时，天平使用的砝码的情况和游码的位置如图乙所示，则金属块的质量是162.6克．