Question

7．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0.6N．
（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，用彈簧測力計將木塊全部拉人水中，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，圖丙所示的水塊受到的浮力，為1N，木塊的密度為0.6×10³kg/m³．
（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，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；知道木塊重可求木塊質(zhì)量，再利用密度公式求木塊的密度；
（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，木塊重力G=F_示=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；
由F_浮=ρ_水gV_排得木塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
木塊質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.6N}{10N/kg}$=0.06kg，
木塊的密度：
ρ_木=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.06kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³；
（4）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，由于木塊上沾有水，使測得的重力偏大，根據(jù)ρ_木=$\frac{G}{ρV}$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；0.6×10³；（4）偏大．

點評 本題考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的應用、彈簧測力計的使用、力的平衡、大氣壓的應用，雖知識點多、綜合性強，但都屬于基礎，難度不大．