解题思路:(1)小筒在水中漂浮受到的浮力等于小筒和秤盘总重力;再利用公式F浮=ρgV排可求小筒排开水的体积,进一步求出小筒浸入水中的深度;
(2)根据小筒浸入的深度求出小筒此时受到的浮力,小筒受到的浮力等于小筒和秤盘以及石块的总重力,进一步求出石块的质量;
(3)当不放任何物体时小筒与水面接触的地方即为0刻线;当放上物体后,水面恰好到达小筒的最上端,此时物体的质量就是所能测量的物体的最大质量.
(1)当秤不放物体时,“浮力秤”受到的浮力是F浮1=G总=m总g=0.1kg×10N/kg=1N;
小筒浸入的深度h=
F浮1
ρgS=[1N
1000kg/m3×10N/kg×20×10−4m2=0.05m=5cm;
答:当秤不放物体时,“浮力秤”受到的浮力是1N;此时“浮力秤”的小筒浸入水中的深度是5cm;
(2)在秤盘上放一石块后,小筒浸入水中的深度为15cm,此时小筒受到的浮力为F浮2=3F浮1=3N;所以石块的质量为m石=
F浮2− G总/g]=[3N−1N/10N/kg]=0.2kg;
答:该石块的质量是0.2kg;
(3)“浮力秤”的零刻度线是“秤盘里不放物体漂浮在水面上时,水面到小筒的位置为零刻度线;所测最大质量是”放入物体后使小筒下降到水面刚好到达小筒最上端时,秤盘里所放物体的质量.
点评:
本题考点: 物体的浮沉条件及其应用;密度公式的应用;阿基米德原理.
考点点评: 本题考查浮力、质量等的计算,难点是对零刻度线和最大称量刻度线的判断,重点知道物体漂浮时受到浮力等于自身的重力,这是解决本题的关键.