Question

4．假想中國宇航員于2015年登上月球后，發現一塑料瓶內裝有不明液體，為了判斷該液體可否飲用或作燃料，他取出少量液體，用量筒測出體積為150mL，用彈簧測力計測得其重力為0.2N，已知月球上物體重力為地球上物體重力的$\frac{1}{6}$，請你幫助宇航員判斷該液體可能是什么液體？宇航員在地球上能舉起600N的物體，他在月球上能舉起重多少N的物體？該物體的質量是多少kg？

Answer 1

分析 （1）知道物體在月球上的重力，根據G=mg求出液體的質量；
知道液體的質量和體積，根據ρ=$\frac{m}{V}$求出密度；
（2）知道物體在地球上的重力和物體在月球上的重力大約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；物體的質量與空間位置無關，再利用重力公式求物體的質量．

解答 解：
（1）用彈簧測力計測得其重力為0.2N，因為月球上物體重力為地球上物體重力的$\frac{1}{6}$，
所以，在地球上該液體的重力：G=0.2N×6=1.2N，
質量不隨物體位置的改變而改變，
則該液體的質量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1.2N}{10N/kg}$=0.12kg，
液體的體積：V=150mL=150cm³=1.5×10^-4m³，
該液體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.12kg}{1.5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³，該液體可能是酒精或柴油；
（2）宇航員在地球上能舉起600N的物體，他在月球上能舉起物體的重力也為600N，
已知月球上物體所受重力為地球上的六分之一，
根據G=mg可得該物體的質量：m=$\frac{G}{\frac{1}{6}g}$=$\frac{600N}{\frac{1}{6}×10N/kg}$=360kg．
答：該液體的密度為0.8×10³kg/m³，該液體可能是酒精或柴油；他在月球上能舉起重3600N的物體；該物體的質量是360kg．

點評 此題主要考查的是學生對重力、密度計算公式的理解和掌握，質量是物體的屬性的理解，難度不大．