Question

6．阳湖中学物理学习小组利用弹簧测力计进行了如下探究活动：他们首先将一只玩具空塑料桶挂在弹簧测力计下端（图1），称出塑料桶的重力正好为1N，然后在塑料桶中分别装满已知密度的四种不同液体后，用弹簧测力计称出它们的重力，记录在数据如下表．

液体密度/kg•m-3	0.8×103	1.0×103	1.2×103	1.4×103
弹簧测力计的示数/N	1.8	2.0	2.2	2.4

（1）通过分析表中数据，同学们发现液体的密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律，能正确反映这一规律的图象是图2中的B（选填“A”、“B”或“C”）．

（2）问塑料桶的容积为多少？（取g=10N/kg）
（3）若在桶中盛满密度未知的某种液体时弹簧测力计的示数为2.6N，则此液体的密度是1.6×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）由于小桶有重力，所以小桶中没有液体时弹簧测力计也有示数，据此判断反映拉力F与液体密度ρ的图象；
（2）从表格中任意找出两组数据，利用密度公式分别表示出液体的质量，利用液体的重力和小桶的重力之和等于弹簧测力计的示数得出等式，联立等式即可求出塑料桶的容积；
（3）先求出弹簧测力计的示数为2.6N时液体的重力，利用ρ=$\frac{{m}_{液}}{V}$=$\frac{{G}_{液}}{Vg}$求出液体的密度．

解答 解：（1）A．当F为零时，密度也为零是不对的，因为小桶有重力，力不应为0，不符合题意；
B．因为小桶有重力，所以当没有液体时，F应有示数，符合题意；
C．当液体密度有数值时，F也应该有示数，不能是零，不符合题意；
（2）设小桶容积为V，重力为G，
由表格数据可知：ρ₁=0.8×10³kg/m³时，F₁=1.8N；当ρ₂=1.0×10³kg/m³时，F₂=2.0N，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得：
0.8×10³kg/m³×10N/kg×V+G_桶=1.8N，1.0×10³kg/m³×10N/kg×V+G_桶=2.0N，
解得：V=10^-4m³，G_桶=1N；
（3）当F=2.6N时，液体的重力：
G_液=F-G_桶=2.6N-1N=1.6N，
液体的密度：
ρ=$\frac{{m}_{液}}{V}$=$\frac{{G}_{液}}{Vg}$=$\frac{1.6N}{1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=1.6×10³kg/m³．
答：（1）B；
（2）塑料桶的容积为10^-4m³；
（3）1.6×10³．

点评 利用坐标图象反应物理量的关系比较抽象，学生不易理解，必须有较好的数学基础才行，再有利用联立方程解题也有一定的难度，此题属于难题．