Question

（2013?重慶）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(pán)、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)拉伸到彈簧時(shí)，彈簧的拉力越大，彈簧的伸長(zhǎng)量就越

大

．使用彈簧測(cè)前，應(yīng)先檢查指針是否在

零刻度

的位置，若不在此位置，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整后再之使用．
（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

0.6

N．
（3）將滑輪的軸固定在吸盤(pán)的掛鉤上，擠出吸盤(pán)內(nèi)部的空氣，吸盤(pán)在

大氣壓

的作用下被緊緊壓在燒杯底部，如圖（乙）所示．在燒杯中倒人適量的水，將木塊放入水中后，用彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉人水中，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）所示的水塊受到的浮力，為

1

N，木塊的密度為

0.6×10³

kg/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

0.8×10³

kg/m³．
（6）如果實(shí)驗(yàn)中先用彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉人水中，然后取出木塊直接測(cè)量木塊的重力，從理論上分析，按這樣的實(shí)驗(yàn)順序測(cè)得的木塊密度值

偏大

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）

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；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）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)；
（3）將滑輪的軸固定在吸盤(pán)的掛鉤上，擠出吸盤(pán)內(nèi)部的空氣，吸盤(pán)內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓，在外界大氣壓的作用下，吸盤(pán)被壓在燒杯底部；
（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；
（6）如果實(shí)驗(yàn)中先用彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉人水中，然后取出木塊直接測(cè)量木塊的重力，由于木塊上沾有水，使測(cè)得的重力偏大，這樣測(cè)得的木塊密度值偏大．

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；
（3）將滑輪的軸固定在吸盤(pán)的掛鉤上，擠出吸盤(pán)內(nèi)部的空氣，吸盤(pán)內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓，在外界大氣壓的作用下，吸盤(pán)被壓在燒杯底部；
（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；
∵F_浮=ρ_水gV_排
∴木塊的體積：
V=V_排=

F浮

ρ水g

，
∵G=mg=ρ_木gV
∴木塊的密度：
ρ_木=

G

gV

=

G

g× F浮 ρ水g

=

G

F浮

×ρ_水=

0.6N

1N

×1×10³kg/m³=0.6×10³kg/m³；
（5）木塊在液體中受的浮力：F_浮′=G+F_拉′=0.6N+0.2N=0.8N，
∵F_浮=ρ_液gV_排
∴液體的密度：
ρ_液=

F ′ 浮

gV排

=

F ′ 浮

g× F浮 ρ水g

=

F ′ 浮

F浮

×ρ_水=

0.8N

1N

×1×10³kg/m³=0.8×10³kg/m³；
（6）用彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉人水中，然后取出木塊直接測(cè)量木塊的重力，由于木塊上沾有水，使測(cè)得的重力偏大，根據(jù)ρ_木=

G

gV

可知求出木塊的密度會(huì)偏大．
故答案為：（1）大；零刻度；（2）0.6；（3）大氣壓；（4）1；0.6×10³；（5）0.8×10³；（6）偏大．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(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．