Question

13．小明同学用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块（不吸水）的密度．
（1）如图甲所示，木块所受的重力为0.6N；
（2）如图乙所示，将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘在大气压的作用下被紧紧压在烧杯底部．在烧杯中倒入适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉入水中，如图丙所示，此时弹簧测力计示数为0.4N，不计摩擦和绳重，木块受浮力1.0N，木块的密度为0.6×10³kg/m³；
（3）将丙图烧杯中的水换成另一种液体，重复上述实验，此时弹簧测力计示数为0.2N，则该液体的密度为0.8×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）明确弹簧测力计的分度值，再根据指针指示来读数；
（2）如图乙将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘内的气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，吸盘被压在烧杯底部；图丙中使用的是定滑轮，不能省力，所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力，根据二力平衡知识可知F_浮=G+F_拉求出浮力；根据F_浮=ρ_水gV_排求出木块的体积；根据公式G=mg=ρVg求出木块的密度；
（3）根据F_浮=G+F_拉求出木块在液体中受的浮力；根据F_浮=ρ_液gV_排求出液体的密度．

解答 解：
（1）图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为0.6N；
（2）将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘内的气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，吸盘被压在烧杯底部；
图丙中弹簧测力计的拉力F_拉=0.4N，木块受到的浮力：
F_浮=G+F_拉=0.6N+0.4N=1.0N，
由F_浮=ρ_水gV_排得，木块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10^-4m³，
根据公式G=mg=ρVg得，木块的密度：
ρ_木=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{0.6N}{1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=0.6×10³kg/m³．
（3）木块在待测液体中受到的浮力：
F_浮=G+F_拉′=0.6N+0.2N=0.8N，
根据F_浮=ρ_液gV_排得，液体的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{gV}$=$\frac{0.8N}{10N/kg×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案为：（1）0.6；（2）大气压；1.0；0.6×10³；（3）0.8×10³．

点评 此题主要考查的是学生对弹簧测力计的使用、浮力、重力、密度计算公式的理解和掌握，知识点太多，难度不大．