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某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置,它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,其总质量为0.21kg、底面积为3×10-3m2。不放物体时,与水面所对应位置处的刻度线的标定值m0为“0”,如图甲所示,求该装置所受的浮力F1。若在该装置中放入一个体积为1.5×10-5m3的物块,圆柱形容器的底部在水面下的深度h=0.11m,如图乙所示,求该装置受到的浮力F2和此时与水面所对应位置处的刻度线的标定值m。

(友情提示:一定要画受力分析图哟!)

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3.3N     120g 【解析】以圆柱形容器为研究对象,受力分析如图甲所示;以圆柱形容器和物块A的整体为研究对象,受力分析如图乙所示; (1)该装置的重力为G=mg=0.21kg×10N/kg=2.1N。由图甲,根据二力平衡条件可知:F1=G=2.1N。 (2)该装置排开水的体积为V排=Sh=3×10-3m2×0.11m=3.3×10-4m3。所受的浮力为F2=g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.3×10-4m3=3.3N。 由图乙,根据二力平衡条件可知:G总=F2=3.3N。 物块A的重力为GA=G总-G=3.3N-2. 1N-1.2N。 物块A的质量为mA=GA/ g=0.12kg=120g。 与水面所对应位置处的刻度线应标为120g。
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(友情提示:只写出表达式)

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