Question

2．小帆在練習(xí)使用彈簧測(cè)力計(jì)（以下簡(jiǎn)稱測(cè)力計(jì)）測(cè)物體重力時(shí)，她先將測(cè)力計(jì)豎直放置，反復(fù)幾次輕拉掛鉤后，測(cè)力計(jì)的指針位置如圖所示．
（1）此測(cè)力計(jì)的量程是0～5N．若此時(shí)她用一個(gè)3N重的物體懸掛于掛鉤上，靜止后，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.4 若此時(shí)她向下用一個(gè)2N的力拉彈簧，另一只手向上用一個(gè)2N的力拉彈簧，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N
（2）老師強(qiáng)調(diào)：“只有當(dāng)物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才能讀數(shù)．”其中運(yùn)用的原理是：因物體懸掛時(shí)，受到彈簧拉力和重力作用，只有當(dāng)物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的拉力與物體的重力才是一對(duì)平衡力．
（3）小帆使測(cè)力計(jì)和物體加速上升的過(guò)程中，測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于物體的實(shí)際重力．
（4）物體在空氣中測(cè)得重力為18N，完全浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N，物體的密度為3×10³kg/m³．．

Answer 1

分析 （1）由圖示簧測(cè)力計(jì)確定它能測(cè)的最大力，然后確定其測(cè)量范圍；使用彈簧測(cè)力計(jì)之前要對(duì)測(cè)力計(jì)指針進(jìn)行調(diào)零．使用時(shí)，當(dāng)指針沒有指到零刻度線上，而指在0.4N（相當(dāng)于零刻度線）時(shí)，那么，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為拉力加上0.4N；
（2）物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，受平衡力作用．
（3）物體加速運(yùn)動(dòng)，處于非平衡狀態(tài)，受非平衡力作用．
（4）知道金屬塊在空氣中和浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，利用稱重法求出受到的浮力；
金屬塊浸沒時(shí)排開水的體積和本身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出金屬塊的體積，再根據(jù)密度公式求出金屬塊的密度．

解答 解：（1）由圖所示可知，彈簧測(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍是0～5N；由圖示可知，彈簧測(cè)力計(jì)指針沒有指在零刻度處，在0.4N處，用該彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)3N重的物體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3N+0.4N=3.4N；
不受力時(shí)指針指在0.4N位置上，則0.4N這條刻度線相當(dāng)于測(cè)力計(jì)的零刻線，因此測(cè)量結(jié)果應(yīng)是拉力加0.4N，即F=2N+0.4NN=2.4N．
（2）只有當(dāng)物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力．
（3）測(cè)力計(jì)和物體加速上升的過(guò)程，物體處于非平衡狀態(tài)，受力不平衡，所受合力向上，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大于物體的重力．
（4）物體受到的浮力：
F_浮=G-F′=18N-12N=6N；
物體完全浸沒，根據(jù)F_浮=ρgV_排可得，物體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10^-4m³；
物體的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{18N}{6×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=3×10³kg/m³．
故答案為：（1）5；大于；3.4；2.4；（2）因物體懸掛時(shí)，受到彈簧拉力和重力作用，只有當(dāng)物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的拉力與物體的重力才是一對(duì)平衡力．（3）大于；（4）3×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 要掌握彈簧測(cè)力計(jì)的使用及讀數(shù)方法、測(cè)量密度的方法、知道物體在平衡狀態(tài)下受平衡力作用是正確解題的關(guān)鍵．