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曹冲乘称象

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/22 10:10:20

解题思路: 本题主要考查浮力的计算。杯子的质量已知,根据重力 计算公式就可以求出杯子的重力,根据漂浮条件就可以知道浮力。 再根据阿基米德原理,就可以计算出杯子排开水的体积,杯子的底面积知道,根据数学公式 V=Sh,就可以计算出杯子浸入水中的深度。杯子的高度知道,就可以计算出杯子所排开水的最大体积,在由阿基米德原理计算出杯子所受的最大浮力,最大浮力与杯子重力之差就是此浮力秤的最大称量。
解题过程:
(1)杯子的质量:m=1500g=0.15kg
杯子的重力:G=mg=0.215kg×10N/kg=1.5N
杯子漂浮在水面上,有: F=G=1.5N
(2)根据阿基米德原理得杯子排开水的体积:
V= =1.5N/ 103kg/m3×10N/kg= 1.5×10-4m3
杯子的底面积:S=30cm2=3×10-3m2
杯子浸入水中的深度: = 1.5×10-4m3/30×10-4m2
= 0.05m
(3)杯子的高度:h′=15cm=0.15m
杯子所排开水的最大体积:V′=Sh′=3×10-3m2×0.15m=4.5×10-4m3
杯子所受最大浮力为:F=ρ水gV′=103kg/m3×10N/kg×4.5×10-4m3=4.5N
最大称量为:4.5N-1.5N=3N解析: