Question

20．利用木块可以做很多实验：
（1）用刻度尺测量木块的长度，如图甲所示，木块的长度为1.55cm．
（2）用手将质量为0.9kg、体积为1dm³的木块全部压入水中，木块受到的浮力为10N．放手后，待木块静止，此时木块受到的浮力为9N，排开水的体积为9×10^-4m³．（g取10N/kg）
（3）测滑动摩擦力大小．用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，图乙是第一次弹簧测力计的示数为3.2N；图丙是两次拉动木块得到的距离随时间变化的图象．第一次木块受到的滑动摩擦力大小为f₁，第二次木块受到的滑动摩擦力大小为f₂，则f₁和f₂的大小关系是f₁=f₂．

Answer 1

分析 （1）使用刻度尺测量物体长度时，要观察是否从0刻度线量起，起始端没从0开始，要以某一刻度当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去前面的刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位．
（2）小球所受浮力根据公式F_浮=ρgV求出浮力，求出浮力后与重力比较，就可得出结论；根据阿基米德原理求排开水的体积．
（3）由图示可知此弹簧测力计的分度值（最小刻度值）为0.2N，根据弹簧测力计的读数规则即可读出示数；
影响滑动摩擦力大小的因素有：压力，接触面的粗糙程度；滑动摩擦力的大小与物体运动的速度、接触面积均无关．

解答 解：
（1）由图甲知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与0刻度线对齐，右侧在1.5cm和1.6cm之间，估读为1.55cm，所以物体的长度为L=1.55cm；
（2）将木块全部压入水中，F_浮=ρ_水gV=1×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N．
木块的重力G=mg=0.9kg×10N/kg=9N．则F_浮＞G，
所以木块会上浮，最后漂浮，则F_浮′=G=9N，
根据阿基米德原理得：V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{9N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=9×10^-4m³．
（3）由图知：弹簧秤的分度值为0.2N，指针正好指在3.2N的刻度上，因此弹簧测力计的示数为3.2N．
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；与物体的运动速度无关；两次拉动同一木块时，压力和接触面的粗糙程度都没有变化，故摩擦力不变；即f₁=f₂．
故答案为：（1）1.55；（2）10；9；9×10^-4；（3）3.2；=．

点评 （1）刻度尺是初中物理中基本的测量工具，使用前要观察它的量程和分度值．读数时视线与刻度垂直．刻度尺要注意估读到分度值的下一位数．
（2）本题考查了学生对阿基米德原理、物体沉浮条件的掌握和运用，利用好隐含条件：物体浸没水中排开水的体积等于物体的体积．
（3）理解影响滑动摩擦力的因素和对图象进行准确分析是解答此题的关键．