Question

如如图所示，弹簧测力计的量程是0-5N，木块重力大约7N，轻质滑轮重为1N、铁架台、刻度尺、足够大的量杯、足量的水和细棉线（自重不计），图中每种器材各有一件．
请你利用图中的一些器材，设计一个测量木块重力的实验方案：

（1）写出选用器材的名称：______；
（1）请用文字简要地写出需要测量的物理量及符号：______；
（3）木块重力的表达式：______．

Answer

由题知，木块的重超出了弹簧测力计的测量范围，不能用弹簧测力计直接测量木块的重，必须借助省力机械（动滑轮）完成；测量木块重力，可用量杯测量木块完全进入水中排开水的体积，再利用阿基米德原理求浮力，即为木块的重力．
【解析】
测量木块的重力：
方案一：（1）弹簧测力计、轻质滑轮、铁架台、细棉线、木块；
因为木块的重力约为7N，而弹簧测力计的最大量程为5N，所以不能直接测量，利用动滑轮测量；
实验步骤：①在铁架台上用细线和滑轮组成一个动滑轮来提木块，
②用细线拴住木块，用弹簧测力计钩住细线自由端竖直向上提，保持静止，
③记下弹簧测力计的示数F；则，木块的重力：G=2F．
故答案为：（1）弹簧测力计、轻质滑轮、铁架台、细棉线、木块；（2）弹簧测力计的示数F；（3）G=2F．

方案二：（2）量杯、水、细棉线、木块；
实验步骤：①量杯中冲入适量水，读出水的体积V1，将木块放入水中静止后读出液面的位置V2；
②根据公式：G=ρ水g（V2-V1），可测量出木块的重力．
故答案为：（1）量杯、水、细棉线、木块；（2）木块放入前水的体积V1，将木块放入水中静止后读出液面的位置V2；（3）G=ρ水g（V2-V1）．