曹冲称象是一个脍炙人口的经典故事.某科技活动小组受此启发,准备制作一个可以测量物体重力的“浮力秤”,装置如图所示.他们将作秤盘的空心国柱体竖直漂浮在水面上,此时秤盘与

问题描述:

曹冲称象是一个脍炙人口的经典故事.某科技活动小组受此启发,准备制作一个可以测量物体重力的“浮力秤”,装置如图所示.他们将作秤盘的空心国柱体竖直漂浮在水面上,此时秤盘与水面相交处标为“0牛”,然后在秤盘上放10 牛的物体,在秤盘与水面相交处标上“10牛”.小组同学对如何标记浮力秤上0~10牛的其他刻度有一番争论(如图).
为此他们继续实验研究,在秤盘中分别加上不同重力的物体,测出水面离“0牛”刻度线的距离,如下表所示:

物重G(牛〕 0 2 4 6 8 10
水面离“0牛”刻度线的距离H (厘米) 0 l 2 3 4 5
分析表中数据,得出的结论是______.
当水面离“0牛”刻度线3.5 厘米时,秤盘上所放的物体重为______牛.
以下两个小题中.请你选做一题:(g取10牛/千克)
(1)当水面处于秤盘“0牛”刻度线位置时(如图甲),测得水面离秤盘底0.05 米,已知秤盘的底面积为200 厘米2.求秤盘受到的浮力是多少?
(2)当水面处于秤盘“10牛”刻度线位置时(如图乙),测得此时水面离秤盘底0.10 米,求秤盘底受到的水的压强是多少?

由表中数据可得:物重G与水面到“0N”刻度线的距离H成正比,即

G
H
为一定值,所以当水面离“0N”刻度线3.5 厘米时,秤盘上所放的物体重为7N;
(1)秤盘排开水的体积:
v=0.02m2×0.05m=0.001m3
秤盘受到的浮力:
Fvg=1×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;
(2)秤盘底受到水的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa.
故答案为:物重G与水面到“0N”刻度线的距离H成正比;7;(1)秤盘受到的浮力为10N;(2)秤盘底受到水的压强为1000Pa.