“曹冲称象”是妇孺皆知的故事．小邦和小册仿效曹冲，制作了一台“浮力称”，用来称量物体的质量．如图所示，浮力称由浮体和外筒构成，浮体包括秤盘和长度为L0、底面积为S0的圆柱体，浮体质量m0=0.23kg，外筒是足够高的、底面积为S的圆柱形玻璃容器，容器器壁厚度可忽略不计．向外筒中加入适量水，将浮体竖直放入水中，浮体漂浮在水面上，被称物体放在秤盘上，测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称”出物体的质量．已知水的密度为ρ．分析 （1）当秤盘上不放物体时，浮体所受到的浮力等于浮体自身的重力，利用重力公式即可解答；
（2）当秤盘上不放物体时，根据漂浮条件可表示出浮力，利用阿基米德原理可求出排开水的体积，而V排=S浮体h浸，据此可得圆柱体浸入水中的深度h0的表达式；
（3）当被称物体质量为m时，整体仍然漂浮，分别用漂浮条件和阿基米德原理表示出浮力，据此可得被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式；
（4）要使此“浮力称”能够达到最大称量值，则圆柱体应刚好浸没，且圆柱体的下表面刚好接触外筒的底部，此时整体仍然漂浮（圆柱体与外筒的底部无力的作用），则可求出所加水的最小体积，最后根据密度公式可求出所加水的最小质量．
解答 解：
（1）当秤盘上不放物体时，由漂浮条件可得浮体所受到的浮力为：
F浮=G0=m0g=0.23kg×10N/kg=2.3N；
（2）当秤盘上不放物体时，根据阿基米德原理和漂浮条件可得：
F浮=ρgV排1=G0=m0g，
则圆柱体排开水的体积为：V排1=$\frac{{m}_{0}}{ρ}$，
已知圆柱体的底面积为S0，则此时圆柱体浸入水中的深度：
h0=$\frac{{V}_{排1}}{{S}_{0}}$=$\frac{\frac{{m}_{0}}{ρ}}{{S}_{0}}$=$\frac{{m}_{0}}{ρ{S}_{0}}$；
（3）当被称物体质量为m时，整体处于漂浮状态，则根据阿基米德原理和漂浮条件可得：
F浮′=ρgV排2=（m+m0）g，
即：ρgS0h=（m+m0）g，
整理可得：m=ρS0h-m0；
（4）要使此“浮力称”能够达到最大称量值，则圆柱体应刚好浸没（此时整体仍处于漂浮状态），且圆柱体的下表面刚好接触外筒的底部时，外筒中所加水的体积最小，如图所示：
则外筒中所加水的最小体积：V水=L0（S-S0），
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，外筒中所加水的最小质量为：m水=ρV水=ρL0（S-S0）．
故答案为：（1）2.3；（2）$\frac{{m}_{0}}{ρ{S}_{0}}$；（3）ρS0h-m0；（4）ρL0（S-S0）．
点评 本题考查了漂浮条件和阿基米德原理的综合应用，利用好物体漂浮时浮力等于重力是解答此题的关键，难点是第3小题，关键是通过作图的方法求出所加水的最小体积．
科目：初中物理 来源：2017届江苏省宜兴市宜城环科园教学联盟九年级下学期第一次质量检测物理试卷（解析版） 题型：选择题
用分子动理论的观点对下列观象的解释不正确的是 （ ）
A. 海绵容易被压缩——分子间有间隔
B. 滴在热水中的红墨水比滴在冷水中扩散得快——温度越高，分子无规则运动越剧烈
C. 闻到路边怡人的花香——分子不停地运动
D. 两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来——分子间存在引力
查看答案和解析>>
科目：初中物理 来源： 题型：计算题
查看答案和解析>>
科目：初中物理 来源： 题型：填空题
查看答案和解析>>
科目：初中物理 来源： 题型：填空题
查看答案和解析>>
科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题
如图甲所示，两名同学分别用完全相同的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图象，如图乙所示．查看答案和解析>>
科目：初中物理 来源： 题型：多选题
| A． | 匀速下落的跳伞运动员，减少的重力势能转化为他的动能 | |
| B． | 利用核电站发电时，把核能转化为电能 | |
| C． | 行驶的汽车上的乘客看到路边的树向后退去，他是以地面为参照物的 | |
| D． | 火箭发射神州飞船加速升空的过程中，神州飞船的机械能增加 |
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com
如图，一束光从截面为直角三角形的玻璃砖AB面垂直射入，请画出光束进入玻璃砖并从玻璃砖AC面射出的光路．