Question

某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置．它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg，底面积为3×10

Answer 1

解题思路：（1）知道装置的质量，利用重力公式求该装置的重力，再根据物体的漂浮条件求受到的浮力；

（2）放入A后，求出该装置排开水的体积，利用阿基米德原理求此时所受浮力；

根据漂浮条件求出此时的总重，进而求出物体A的重，再利用重力公式求物体A的质量，确定与水面所对应位置处的刻度线应标的质量数；

（3）又知道物块A的体积，利用密度公式求物块A的密度．

（1）该装置的重力：

G₀=mg=0.21kg×10N/kg=2.1N，

∵装置漂浮，

∴F_浮=G₀=2.1N；

（2）放入A后，该装置排开水的体积：

V=Sh=3×10^-3m²×0.11m=3.3×10^-4m³，

所受浮力：

F_浮′=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×1ON/kg×3.3×10^-4m³=3.3N，

∵该装置仍漂浮，

∴G_总=F_浮′=3.3N

物块A的重力：

G_A=G_总-G₀=3.3N-2.1N=1.2N，

物块A的质量：

m_A=

GA

g=[1.2N/10N/kg]=0.12kg=120g，

∴与水面所对应位置处的刻度线应标为120g；

（3）物块A的密度：

ρ_A=

mA

V=

0.12kg

1.5×10−5m3=8×10³kg/m³．

答：（1）不放物体时．该装置所受的浮力是2.1N；

（2）此时该装置受到的浮力是3.3N，与水面所对应位置处的刻度线应标为120g；

（3）物块A的密度是8×10³kg/m³．

点评：

本题考点： 浮力大小的计算；密度的计算；重力的计算；物体的浮沉条件及其应用．

考点点评： 本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，知识点多、综合性强，属于难题．