某同學用圓柱形容器制作了壹個測量物體質量的裝置，它的底部較重，可以豎直漂浮在水面，總質量為0.21?kg、底面積為3×10－3?m2，不放物體時，在與水面所對應位置處標為質量的“0”刻度線，如圖．請解答下列問題：(g取10?N/kg)
(1)不放物體時，該裝置所受的浮力是多大？
(2)如圖所示，在該裝置中放入壹個體積為
1.5×10－5?m3的物塊A，它的底部在水面下的深度h＝0.11?m．此時，該裝置受到的浮力是多大？
與水面所對應位置處的刻度線應標為多少克？
(3)物塊A的密度是多少？
答案：解：(1)該裝置的重力為
G＝mg＝0.21?kg×10?N/kg＝2.1?N
由二力平衡可知
F浮1＝G＝2.1?N
(2)該裝置排開水的體積為
V＝Sh＝3×10－3?m2×0.11?m＝3.3×10－4?m3
所受的浮力為
F浮2＝ρ水gV排＝1.0×103?kg/m3×10?N/kg×3.3×10－4?m3＝3.3?N
由二力平衡條件可知G總＝F浮2＝3.3?N
物塊A的重力為GA＝G總－G＝3.3?N－2.1?N＝1.2?N
物體A的質量為mA＝GAg＝1.2?N10?N/kg＝0.12?kg＝120?g
與水面所對應位置處的刻度線應標為120?g.
(3)物塊A的密度為ρA＝mAV＝0.12?kg1.5×10－5m3＝8×103?kg/m