Question

如如圖所示，彈簧測力計的量程是0-5N，木塊重力大約7N，輕質(zhì)滑輪重為1N、鐵架臺、刻度尺、足夠大的量杯、足量的水和細棉線（自重不計），圖中每種器材各有一件．
請你利用圖中的一些器材，設(shè)計一個測量木塊重力的實驗方案：

（1）寫出選用器材的名稱：______；
（1）請用文字簡要地寫出需要測量的物理量及符號：______；
（3）木塊重力的表達式：______．

Answer 1

【答案】分析：由題知，木塊的重超出了彈簧測力計的測量范圍，不能用彈簧測力計直接測量木塊的重，必須借助省力機械（動滑輪）完成；測量木塊重力，可用量杯測量木塊完全進入水中排開水的體積，再利用阿基米德原理求浮力，即為木塊的重力．
解答：解：測量木塊的重力：
方案一：（1）彈簧測力計、輕質(zhì)滑輪、鐵架臺、細棉線、木塊；
因為木塊的重力約為7N，而彈簧測力計的最大量程為5N，所以不能直接測量，利用動滑輪測量；
實驗步驟：①在鐵架臺上用細線和滑輪組成一個動滑輪來提木塊，
②用細線拴住木塊，用彈簧測力計鉤住細線自由端豎直向上提，保持靜止，
③記下彈簧測力計的示數(shù)F；則，木塊的重力：G=2F．
故答案為：（1）彈簧測力計、輕質(zhì)滑輪、鐵架臺、細棉線、木塊；（2）彈簧測力計的示數(shù)F；（3）G=2F．

方案二：（2）量杯、水、細棉線、木塊；
實驗步驟：①量杯中沖入適量水，讀出水的體積V₁，將木塊放入水中靜止后讀出液面的位置V₂；
②根據(jù)公式：G=ρ_水g（V₂-V₁），可測量出木塊的重力．
故答案為：（1）量杯、水、細棉線、木塊；（2）木塊放入前水的體積V₁，將木塊放入水中靜止后讀出液面的位置V₂；（3）G=ρ_水g（V₂-V₁）．
點評：本題考查了動滑輪、浮力的計算、量筒的使用、彈簧測力計的使用，審好題，看出“木塊的重超出了彈簧測力計的測量范圍”是本題的關(guān)鍵．