题目内容

有40块大小相同的石块，每块石块的体积均为0.02米³，石块的密度为2.5×10³千克/米³，求：
（1）每块石块的质量；
（2）这些石块的总质量．
（3）为了测出一头大象的质量，可在载有大象的船身上划一个记号，然后牵走大象；再把石块搬到船上，使船恰好下沉到原记号为止，如图所示．此时大象对船的作用效果与石块对船的作用效果（选填“相同”或“不相同”）．这就是古代曹冲称象的办法，这种研究方法与下列研究方法相同的是．
A　研究平面镜成像特点
B　研究物体受几个力作用时引入“合力”
C　研究光的直线传播时引入“光线”
D　研究功率时与速度进行对比．

解：（1）∵ρ= $\text{[math]}$ ，
∴每块石块的质量m=ρV=2.5×1O³kg/m³×0.02m³=50kg，
（2）这些石块的总质量m_总=nm=40×50kg=2000k，
（3）“曹冲称象”的故事流传至今，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果（船体浸入水中的深度）相同，此时大象对船的作用效果与石块对船的作用效果相同，于是得出大象的重就等于石头的重．在研究物体受几个力作用的情况时，引入“合力”的概念；用的是等效替代法．
答：（1）每块石块的质量为50kg；
（2）这些石块的总质量为2000kg；
（3）相同；B．
分析：（1）已知每块石块的体积和石块的密度，利用m=ρV可求得每块石块的质量；
（2）根据（1）求得的求得每块石块的质量，即可得知这些石块的总质量；
（3）物理方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，常用的方法有“等效替代法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“理想推理法”等．
点评：等效替代法是指在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果．如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻，浮力替代液体对物体的各个压力等．