题目内容
3．
如图所示，实验台上有一只盛有水的杯子，水中漂浮着一个实心塑料球，小明想知道这个塑料球的重，除了上述器材，老师还给他提供了一只量筒和足量的水，已知水的密度为ρ水，请你仅利用上述器材帮他设计出能较为精确地测出这个塑料球重力的实验方案，实验过程中不能使杯子倾斜、球不能放入量筒中，要求：（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出塑料球所受重力的数学表达式（用已知量和测量量表示）
分析 （1）实验的原理是利用漂浮条件，求得木块的重力；
（2）利用排水法得到实心塑料球排开水的体积，根据阿基米德原理即可求出浮力；再利用漂浮条件即可得知塑料球的重力．
解答 解：（1）实验步骤：
①将实心塑料球从杯中取出，向杯子里注满水，将实心塑料球轻轻放入水中，当实心塑料球漂浮在水面上，并有一部分水溢出杯子；
②将实心塑料球从杯中轻轻取出拿走；
③在量筒内倒入部分水，记下此时水的体积V1；
④将量筒中的水慢慢注入杯子中，直到杯子重新注满，读出此时量筒中剩下的水的体积V2．
（2）由于实心塑料球漂浮在水面上时溢出的水，由量筒里的再次注满，则V排=V1-V2，
根据漂浮条件可知：G=F浮=ρ水gV排=ρ水g（V1-V2）．
答：（1）实验步骤：
①将实心塑料球从杯中取出，向杯子里注满水，将实心塑料球轻轻放入水中，当实心塑料球漂浮在水面上，并有一部分水溢出杯子；
②将实心塑料球从杯中轻轻取出拿走；
③在量筒内倒入部分水，记下此时水的体积V1；
④将量筒中的水慢慢注入杯子中，直到杯子重新注满，读出此时量筒中剩下的水的体积V2．
（2）塑料球所受重力的数学表达式：G=ρ水g（V1-V2）．
点评 此题主要考查学生对于漂浮条件的理解和掌握，解题关键是找出实心塑料球漂浮在水面上时溢出的水体积的测量方法．
练习册系列答案
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16．下列关于能量的转化和守恒的说法中正确的是（ ）
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11．
小明乘坐小汽车时发现车内吊着的一个装饰物在摆动，摆动很有节奏且来回摆动一次时间大致相同．他想：摆动一次所需的时间（周期）与什么因素有关？在老师的帮助下，他和其他同学合作找来一些长短不一的细线和质量不同的小球，做成了如图所示不同的单摆来探究．在实验中，需要测量单摆长L、摆球质量m、摆角θ（θ小于10°）、摆动周期T（即摆动一次所需时间）．测量结果记录如表一，请你解答下列问题．
表一：
（1）摆球的质量m除了用天平直接测量外，还可用弹簧测力计来间接测量；
（2）通过分析表一中的数据，得出的结论是当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆振动的周期与摆球质量无关；
（3）他还设计了如表二记录实验数据的表格，这是在探究周期与摆长的关系，其中需要控制不变的物理量是摆球质量和摆角．
小明乘坐小汽车时发现车内吊着的一个装饰物在摆动，摆动很有节奏且来回摆动一次时间大致相同．他想：摆动一次所需的时间（周期）与什么因素有关？在老师的帮助下，他和其他同学合作找来一些长短不一的细线和质量不同的小球，做成了如图所示不同的单摆来探究．在实验中，需要测量单摆长L、摆球质量m、摆角θ（θ小于10°）、摆动周期T（即摆动一次所需时间）．测量结果记录如表一，请你解答下列问题．表一：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| 实验一 | 摆长L=1m 摆角θ=7° | 摆球质量m/g | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 周期T/s | 2.00 | 2.00 | 2.01 | 2.00 | ||
（2）通过分析表一中的数据，得出的结论是当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆振动的周期与摆球质量无关；
（3）他还设计了如表二记录实验数据的表格，这是在探究周期与摆长的关系，其中需要控制不变的物理量是摆球质量和摆角．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| 实验二 | 摆长L/cm | 20 | 40 | 60 | 80 | |
| 周期T/s | ||||||
在运动场的一条直线跑道上，如图所示，每隔5m放置一个空瓶子，运动员在进行往返跑训练，从O点瓶子处出发，跑向最近的空瓶将其扳倒后再返回扳倒出发点处的第一个瓶子，之后再返到前面的最近处的瓶子，依次进行下去，当他扳倒第六个空瓶时，他跑过的路程和多大？位移是多大？方向如何？
