题目内容
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，其构造如图甲所示．已知小筒底面积为10cm2，高度为20cm，秤盘中不放物体时，小筒浸入水中的深度为8cm，问：
（1）如图甲，当水面平齐浮力秤的零刻线A时，小筒和秤盘的总重力是多大？
（2）该秤能称出物体的最大质量是多少kg？（g=10N/kg）
（3）该班乙同学认为该秤能称出物体的最大质量太小，请提出一条改进建议．
解：（1）当秤盘中不放物体，即水面平齐浮力秤的零刻线A时：
v排=shA=10cm2×8cm=80cm3=80×10-6m3
∵F浮=ρ水v排g=1×103kg/m3×80×10-6m3×10N/kg=0.8N
又∵浮力秤漂浮
∴G=F浮=0.8N
（2）这台浮力秤最大v排′：v排′=sh=10cm2×20cm=200cm3=200×10-6m3
最大浮力：
F浮′=ρ水v排′g=1×103kg/m3×200×10-6m3×10N/kg=2N
又∵浮力秤漂浮
∴G′=F浮′=2N
∴
（3）阿基米德原理和漂浮条件 F浮=G排=ρ液v排g=G秤+G物可知：要使能称出物体的质量变大，就要增大浮力，所以可以增大排开的液体体积（增大小筒横截面积）或增大液体的密度
-答：（1）当水面平齐浮力秤的零刻线A时，小筒和秤盘的总重力是0.8N
（2）该秤能称出物体的最大质量是0.2kg
（3）改进建议思路：增大液体密度或增大小筒的横截面积
分析：求出v排根据阿基米德原理和漂浮条件可求小筒和秤盘的总重力、能称出物体的最大质量；由阿基米德原理设计改进建议思路：使排开的液体更多或增大液体密度
点评：把阿基米德原理F浮=G排=ρ液v排g和漂浮条件F浮=G结合使用是解决漂浮问题的关键
v排=shA=10cm2×8cm=80cm3=80×10-6m3
∵F浮=ρ水v排g=1×103kg/m3×80×10-6m3×10N/kg=0.8N
又∵浮力秤漂浮
∴G=F浮=0.8N
（2）这台浮力秤最大v排′：v排′=sh=10cm2×20cm=200cm3=200×10-6m3
最大浮力：
F浮′=ρ水v排′g=1×103kg/m3×200×10-6m3×10N/kg=2N
又∵浮力秤漂浮
∴G′=F浮′=2N
∴
（3）阿基米德原理和漂浮条件 F浮=G排=ρ液v排g=G秤+G物可知：要使能称出物体的质量变大，就要增大浮力，所以可以增大排开的液体体积（增大小筒横截面积）或增大液体的密度
-答：（1）当水面平齐浮力秤的零刻线A时，小筒和秤盘的总重力是0.8N
（2）该秤能称出物体的最大质量是0.2kg
（3）改进建议思路：增大液体密度或增大小筒的横截面积
分析：求出v排根据阿基米德原理和漂浮条件可求小筒和秤盘的总重力、能称出物体的最大质量；由阿基米德原理设计改进建议思路：使排开的液体更多或增大液体密度
点评：把阿基米德原理F浮=G排=ρ液v排g和漂浮条件F浮=G结合使用是解决漂浮问题的关键
练习册系列答案
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（2011?嘉定区一模）某小组同学在学习了浮力知识中，发现“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水中的木块最终漂浮在水面上”的现象，提出问题，进行猜想：物块的密度可能会对它浸入水中后的最终状态有影响．于是他们选用体积相同、密度不同的圆柱体A、B、C、D、E（ρA＞ρB＞ρ水＞ρC＞ρD＞ρE）进行实验．当它们在水中静止时，实验现象如图（a）、（b）、（c）、（d）和（e）所示．
某小组同学在学习了密度知识后，甲同学依据“石块扔入河中的水里总是沉入河底，木头放进水里却会浮在水面”，猜想：沉入水中的物体不受浮力；乙同学根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水银中的铁块最终漂浮在水银面上”的现象，猜想：物块密度与液体密度的大小关系，可能会对它浸入液体中后的最终状态有影响．
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