Question

13．小明同學用彈簧測力計、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，木塊所受的重力為0.6N；
（2）如圖乙所示，將滑輪的軸固定在吸盤的掛鉤上，擠出吸盤內部的空氣，吸盤在大氣壓的作用下被緊緊壓在燒杯底部．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，不計摩擦和繩重，木塊受浮力1.0N，木塊的密度為0.6×10³kg/m³；
（3）將丙圖燒杯中的水換成另一種液體，重復上述實驗，此時彈簧測力計示數(shù)為0.2N，則該液體的密度為0.8×10³kg/m³．

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）如圖乙將滑輪的軸固定在吸盤的掛鉤上，擠出吸盤內部的空氣，吸盤內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；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)公式G=mg=ρVg求出木塊的密度；
（3）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）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，擠出吸盤內部的空氣，吸盤內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；
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=1.0N，
由F_浮=ρ_水gV_排得，木塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10^-4m³，
根據(jù)公式G=mg=ρVg得，木塊的密度：
ρ_木=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{0.6N}{1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=0.6×10³kg/m³．
（3）木塊在待測液體中受到的浮力：
F_浮=G+F_拉′=0.6N+0.2N=0.8N，
根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排得，液體的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{gV}$=$\frac{0.8N}{10N/kg×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案為：（1）0.6；（2）大氣壓；1.0；0.6×10³；（3）0.8×10³．

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．