小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为0.5×103千克/米3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处...
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小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为0.5×103千克/米3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40厘米,横截面积为0.1米2,其上面可以作为秤盘(g=10牛/千克),问:
(1)质量为0的刻度线的位置在哪里?
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少?
【回答】
【考点】8S:物体的浮沉条件及其应用.
【分析】(1)根据m=ρV算出物体的质量即质量为0的刻度线的位置;
(2)算出距离上表面10厘米排开水的质量减去木料的质量就是对应的质量.
【解答】解:(1)木料的体积:V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3,
由ρ=得
木料的质量为:m0=ρV=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg;
木料处于漂浮状态,浮力等于和重力即F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N,
排开水得体积为:V排===0.02m3,
没入水中的高度:h0===0.2m,
因为物体上没有放物体,故浮力秤的0刻度线为0.2m;
(2)距离上表面10厘米处时,浮力秤的浮力为:F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.4m﹣0.1m)×0.1m2=300N,
物体的重力为:G物=F′浮﹣F浮=300N﹣200N=100N,
物体的质量为:m物===10kg.
答:(1)质量为0的刻度线的位置在0.2m处;
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为10kg.
知识点:物体的浮沉条件及应用
题型:计算题
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