Question

4．假想中国宇航员于2015年登上月球后，发现一塑料瓶内装有不明液体，为了判断该液体可否饮用或作燃料，他取出少量液体，用量筒测出体积为150mL，用弹簧测力计测得其重力为0.2N，已知月球上物体重力为地球上物体重力的$\frac{1}{6}$，请你帮助宇航员判断该液体可能是什么液体？宇航员在地球上能举起600N的物体，他在月球上能举起重多少N的物体？该物体的质量是多少kg？

Answer 1

分析 （1）知道物体在月球上的重力，根据G=mg求出液体的质量；
知道液体的质量和体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出密度；
（2）知道物体在地球上的重力和物体在月球上的重力大约是它在地球上重力的$\frac{1}{6}$，可以求把它放在月球上它的重力；物体的质量与空间位置无关，再利用重力公式求物体的质量．

解答 解：
（1）用弹簧测力计测得其重力为0.2N，因为月球上物体重力为地球上物体重力的$\frac{1}{6}$，
所以，在地球上该液体的重力：G=0.2N×6=1.2N，
质量不随物体位置的改变而改变，
则该液体的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1.2N}{10N/kg}$=0.12kg，
液体的体积：V=150mL=150cm³=1.5×10^-4m³，
该液体的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.12kg}{1.5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³，该液体可能是酒精或柴油；
（2）宇航员在地球上能举起600N的物体，他在月球上能举起物体的重力也为600N，
已知月球上物体所受重力为地球上的六分之一，
根据G=mg可得该物体的质量：m=$\frac{G}{\frac{1}{6}g}$=$\frac{600N}{\frac{1}{6}×10N/kg}$=360kg．
答：该液体的密度为0.8×10³kg/m³，该液体可能是酒精或柴油；他在月球上能举起重3600N的物体；该物体的质量是360kg．

点评 此题主要考查的是学生对重力、密度计算公式的理解和掌握，质量是物体的属性的理解，难度不大．