【題目】“曹沖稱(chēng)象”是家喻戶(hù)曉的典故.某校興趣小組模仿這一現(xiàn)象，制作了一把“浮力秤”.將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中，如下圖所示.已知玻璃杯的質(zhì)量為200g，底面積為30cm2 ， 高度為15cm。（ρ水=1×103kg/m3 ， g取10N/kg）求：

（1）將杯子開(kāi)口向上豎直放入水中時(shí)（注：水未進(jìn)入杯內(nèi)），杯子受到的浮力.
（2）此時(shí)杯子浸入水中的深度（即為該浮力秤的零刻度位置）
（3）此浮力秤的最大稱(chēng)量（即量程）.

【答案】
（1）解：杯子的重力：G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，

因?yàn)楸悠≡谒嫔�，所以F浮 =G=2N


（2）解：由F浮 =ρ液 gV排 得：V排 =F浮/ρ液g，

則此時(shí)杯子排開(kāi)水的體積：V排 =F浮/ρ水g=2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3 ，

此時(shí)杯子浸入水中的深度：h=V排/S=2×104m3/30×104m2≈0.067m.


（3）解：當(dāng)杯子下沉的深度為0.15米時(shí)，此時(shí)杯子受到的浮力最大，

F浮 ′=ρ水 gV排 ′=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×30×10-4 m2 ×0.15m=4.5N，

即：F=F浮 ′-F浮 =4.5N-2N=2.5N，

則此浮力秤的最大稱(chēng)量為：mmax =F/g=2.5N/10N/kg=0.25kg.


【解析】（1）解：杯子的重力：G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，

因?yàn)楸悠≡谒嫔�，所以F浮 =G=2N.

（2）解：由F浮 =ρ液 gV排 得：V排 =F浮/ρ液g，

則此時(shí)杯子排開(kāi)水的體積：V排 =F浮/ρ水g=2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3 ，

此時(shí)杯子浸入水中的深度：h=V排/S=2×104m3/30×104m2≈0.067m.

（3）解：當(dāng)杯子下沉的深度為0.15米時(shí)，此時(shí)杯子受到的浮力最大，

F浮 ′=ρ水 gV排 ′=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×30×10-4 m2 ×0.15m=4.5N，

即：F=F浮 ′-F浮 =4.5N-2N=2.5N，

則此浮力秤的最大稱(chēng)量為：mmax =F/g=2.5N/10N/kg=0.25kg.

故答案為（1）2N（2）0.067m（3）0.25kg

本題考查了浮力的相關(guān)計(jì)算，要理解阿基米德原理的應(yīng)用，注意理解物體漂浮時(shí)所受浮力等于自身的重力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】用刻度尺進(jìn)行測(cè)量時(shí)，下列哪些措施可以減小誤差（ ）

A. 估計(jì)值的位數(shù)多取幾位

B. 選用分度值小的刻度尺進(jìn)行測(cè)量

C. 必須用刻度尺的零刻度線作為測(cè)量時(shí)起始刻度線進(jìn)行測(cè)量

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（1）三腳插頭上標(biāo)著E的導(dǎo)線和電熱鍋的金屬外殼相連，插頭插入插座時(shí)，插座上跟E相連的導(dǎo)線應(yīng)和______（選填“火線”、“零線”或“地線”）相連；

（2）調(diào)節(jié)切換開(kāi)關(guān)可以使電熱鍋分別處于“關(guān)、高溫、自動(dòng)、保溫”四種工作狀態(tài)，則原理圖中的切換開(kāi)關(guān)連接觸點(diǎn)“___”時(shí)為保溫檔，保溫時(shí)1分鐘將會(huì)產(chǎn)生_________J的熱量。

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A. 發(fā)聲物體振動(dòng)的振幅大小不同 B. 發(fā)聲物體不同

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（1）從圖乙中可以看出，蠟燭在A、B位置時(shí)光屏上得到的都是倒立、_________的實(shí)像。生活中利用這個(gè)成像特點(diǎn)制成了________________（寫(xiě)出一個(gè)即可）。

（2）和其他小組交流后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蠟燭在距透鏡15 cm～30 cm之間時(shí)，像均成在透鏡另一側(cè)距透鏡30 cm以外處。但是，當(dāng)它們把蠟燭放在C位置時(shí)，在光具座上無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距_______________________。

（3）為了讓蠟燭在C位置的像成在光具座上的光屏上，他們采用了兩種做法：

做法一：保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，這表明像距變______了，由此推斷更換的凸透鏡會(huì)聚光的能力較強(qiáng)，此透鏡焦距________15 cm（選填“大于”“小于”或“等于”）。

做法二：保持蠟燭和透鏡的位置不變，在蠟燭和透鏡之間再放置一個(gè)凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，由此實(shí)驗(yàn)聯(lián)系實(shí)際，遠(yuǎn)視眼的晶狀體焦距較________（選填“大”或“小”），將近處物體的像成在視網(wǎng)膜________方（選填“前”或“后”），故需配戴________透鏡矯正。

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B.在傳播過(guò)程中減弱噪聲
C.在人耳處減弱噪聲
D.以上說(shuō)法都不正確

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（2）如圖所示為家庭電路常用的兩種墻壁開(kāi)關(guān)，其按鈕可繞面板內(nèi)某軸轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為較易損壞，這是因?yàn)榘磩?dòng)這種開(kāi)關(guān)的較小，按動(dòng)需要的力較大。

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