Question

如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)的量程是0～5N，木塊重力大約7N，輕質(zhì)滑輪重為1N、鐵架臺(tái)、刻度尺、足夠大的量杯、足量的水和細(xì)棉線（自重不計(jì)），圖中每種器材各有一件． 請(qǐng)你利用圖中的一些器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量木塊重力的實(shí)驗(yàn)方案：

（1）寫出選用器材的名稱：

彈簧測(cè)力計(jì)、輕質(zhì)滑輪、鐵架臺(tái)、細(xì)棉線、木塊；

（2）請(qǐng)簡(jiǎn)要地寫出實(shí)驗(yàn)方案：

①將木塊掛在動(dòng)滑輪掛鉤上，細(xì)棉線一端固定在鐵架臺(tái)上，另一端固定在彈簧測(cè)力計(jì)上；即
在鐵架臺(tái)上用細(xì)線和滑輪組成一個(gè)動(dòng)滑輪；
②保持彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向靜止；
③讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F；
④計(jì)算木塊重力為G_木=2F-1N；

（3）需要測(cè)量的物理量及符號(hào)：

測(cè)力計(jì)的示數(shù)F

（4）木塊重力的表達(dá)式：

G_木=2F-1N

．

Answer 1

分析：由題知，木塊的重超出了彈簧測(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍，不能用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量木塊的重，必須借助省力機(jī)械（動(dòng)滑輪）完成；因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪可省一半的力，再根據(jù)測(cè)力計(jì)的示數(shù)與木塊重力以及動(dòng)滑輪重力的關(guān)系，表達(dá)出木塊的重力．

解答：解：采用動(dòng)滑輪省力的原理完成此實(shí)驗(yàn)；拉力F=

1

2

（G_木+G_輪）=

1

2

（G_木+1N）；故G_木=2F-1N．
（1）選用器材的名稱：彈簧測(cè)力計(jì)、輕質(zhì)滑輪、鐵架臺(tái)、細(xì)棉線、木塊；
（2）實(shí)驗(yàn)方案：
①將木塊掛在動(dòng)滑輪掛鉤上，細(xì)棉線一端固定在鐵架臺(tái)上，另一端固定在彈簧測(cè)力計(jì)上；即在鐵架臺(tái)上用細(xì)線和滑輪組成一個(gè)動(dòng)滑輪；
②保持彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向靜止；
③讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F；
④計(jì)算木塊重力為G_木=2F-1N；
（3）需要測(cè)量的物理量：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F
（4）G_木=2F-1N．
故答案為：（1）彈簧測(cè)力計(jì)、輕質(zhì)滑輪、鐵架臺(tái)、細(xì)棉線、木塊；
（2）①將木塊掛在動(dòng)滑輪掛鉤上，細(xì)棉線一端固定在鐵架臺(tái)上，另一端固定在彈簧測(cè)力計(jì)上；即在鐵架臺(tái)上用細(xì)線和滑輪組成一個(gè)動(dòng)滑輪；
②保持彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向靜止；
③讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F；
④計(jì)算木塊重力為G_木=2F-1N；
（3）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F
（4）G_木=2F-1N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)的使用，審好題，看出“木塊的重超出了彈簧測(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍”是本題的關(guān)鍵；當(dāng)然還可以根據(jù)浮力的知識(shí)求木塊的重力．