Question

在一次物理興趣小組的活動中，某小組同學準備用彈簧測力計、燒杯、水、吸盤、滑輪、細線來測量木塊（不吸水）的密度．

（1）如圖甲所示，用彈簧測力計測出木塊在空氣中的重力為

0.6

N．
（2）將滑輪的軸固定在吸盤的掛鉤上，擠出吸盤內(nèi)部的空氣，吸盤在

大氣壓

的作用下被緊緊壓在燒杯底部，如圖乙所示．在燒杯中倒入適量的水，將木塊放入水中后，用彈簧測力計將木塊全部拉入水中，如圖丙所示，此時彈簧測力計示數(shù)為0.4N．
（3）如果不計摩擦和繩重，圖丙所示的木塊受到的浮力，為

1

N，木塊的密度為

600

kg/m³．
（4）如果實驗中先用彈簧測力計將木塊全部拉入水中，然后取出木塊直接測量木塊的重力，從理論上分析，按這樣的實驗順序測得的木塊密度值

偏大

選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）明確彈簧測力計的分度值，再根據(jù)指針指示來讀數(shù)；
（2）將滑輪的軸固定在吸盤的掛鉤上，擠出吸盤內(nèi)部的空氣，吸盤內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓，在外界大氣壓的作用下，吸盤被壓在燒杯底部；
（3）圖丙中使用的是定滑輪，不能省力，所以彈簧測力計的示數(shù)即為對木塊的拉力，根據(jù)二力平衡知識可知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；
（4）如果實驗中先用彈簧測力計將木塊全部拉人水中，然后取出木塊直接測量木塊的重力，由于木塊上沾有水，使測得的重力偏大，這樣測得的木塊密度值偏大．

解答：解：（1）圖甲中彈簧測力計的分度值為0.2N，木塊在空氣中的重力即彈簧測力計的示數(shù)為0.6N；
（2）將滑輪的軸固定在吸盤的掛鉤上，擠出吸盤內(nèi)部的空氣，吸盤內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓，在外界大氣壓的作用下，吸盤被壓在燒杯底部；
（3）圖丙中彈簧測力計的拉力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；
（4）用彈簧測力計將木塊全部拉人水中，然后取出木塊直接測量木塊的重力，由于木塊上沾有水，使測得的重力偏大，根據(jù)ρ_木=

G

gV

可知求出木塊的密度會偏大．
故答案為：（1）0.6；（2）大氣壓；（3）1；600；（4）偏大．

點評：此題主要考查的是學生對彈簧測力計的使用、浮力、重力、密度計算公式的理解和掌握，知識點太多，難度不大．