Question

【題目】小金學了浮力的知識后，想制造一臺浮力桿，他將一段密度為0.5×103千克/米3，粗細均勻的木料，先進行不吸水處理，再將其豎立水中，如圖所示，這段木料長為40厘米，橫截面積為0.1米2，其上面可以作為秤盤（g=10牛/千克），問：

（1）質量為0的刻度線的位置在哪里？

（2）距離上表面10厘米處的刻度對應的質量為多少？

Answer 1

【答案】（1）0.2m處；（2）10kg

【解析】

試題分析：（1）木料的體積：V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3，由ρ=得木料的質量為：m0=ρV=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg；木料處于漂浮狀態，浮力等于和重力即F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N，排開水得體積為：V排===0.02m3，沒入水中的高度：h0===0.2m，因為物體上沒有放物體，故浮力秤的0刻度線為0.2m；（2）距離上表面10厘米處時，浮力秤的浮力為：F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.4m﹣0.1m）×0.1m2=300N，物體的重力為：G物=F′浮﹣F浮=300N﹣200N=100N，物體的質量為：m物===10kg。