Question

8．在一次物理興趣小組的活動(dòng)中，某小組同學(xué)準(zhǔn)備用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、吸盤、滑輪、細(xì)線來(lái)測(cè)量木塊（不吸水）的密度．
（1）在一定的范圍內(nèi)拉伸彈簧時(shí)，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長(zhǎng)量就越大．
（2）如圖甲所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊在空氣中的重力為0.6N．
（3）將滑輪的軸固定在吸盤的掛鉤上，如圖乙所示．在燒杯中倒入適量的水，將木塊放入水中后，用彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉入水中，如圖丙所示，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.4N．
（4）如果不計(jì)摩擦和繩重，圖丙所示的木塊受到的浮力為1N．木塊的密度為0.6×10³kg/m³．
（5）如果將燒杯中的水換成另一種液體，用彈簧測(cè)力計(jì)將該木塊全部拉入該液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.2N，該液體的密度為0.8×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與受的拉力成正比；
（2）明確彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，再根據(jù)指針指示來(lái)讀數(shù)；
（4）圖丙中使用的是定滑輪，不能省力，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為對(duì)木塊的拉力，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知F_浮=G+F_拉求出浮力；根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出木塊的體積；根據(jù)G=mg=ρ_木gV求出木塊的密度；
（5）根據(jù)F_浮=G+F_拉求出木塊在液體中受的浮力；根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排求出液體的密度．

解答 解：（1）在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與受的拉力成正比，拉力越大，彈簧伸長(zhǎng)量越大；使用彈簧測(cè)力計(jì)前首先要檢查指針是否指在零刻度線上；
（2）圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，木塊在空氣中的重力即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.6N；
（4）圖丙中彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F_拉=0.4N，木塊受到的浮力：F_浮=G+F_拉=0.6N+0.4N=1N；
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排木塊的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，
根據(jù)G=mg=ρ_木gV
木塊的密度：
ρ_木=$\frac{G}{gV}$=$\frac{G}{g×\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{{F}_{浮}}$×ρ_水=$\frac{0.6N}{1N}$×1×10³kg/m³=0.6×10³kg/m³；
（5）彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F_拉=0.2N，木塊受到的浮力：F_浮=G+F_拉=0.6N+0.2N=0.8N；
F_浮=ρ_液gV_排
則：
ρ_木=$\frac{G}{gV}$=$\frac{G}{g×\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}}$=$\frac{G}{{F}_{浮}}$×ρ_液=$\frac{0.6N}{0.8N}$×ρ_液=0.6×10³kg/m³；
解得ρ_液=0.8×10³kg/m³；
故答案為：（1）大；（2）0.6N；（4）1N；0.6×10³kg/m³；（5）0.8×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量木塊密度的實(shí)驗(yàn)，主要考查的是學(xué)生對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的使用、浮力、重力、密度計(jì)算公式的理解和掌握，知識(shí)點(diǎn)太多，難度不大．