Question

12．把邊長為1m的正方體木塊放在水中，有$\frac{2}{5}$的體積露出液面，則木塊的密度為600kg/m³，木塊在水中受到的浮力為600N．
玩彈弓經(jīng)驗(yàn)表明，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，這說明橡皮筋的彈性勢能與橡皮筋伸長的長度有關(guān)；若橡皮筋被拉的長度相同，則質(zhì)量大的“子彈”射出的距離越小．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排計(jì)算出木塊所受的浮力，因?yàn)槟緣K漂浮，所以木塊的重力與浮力相等，根據(jù)重力求出其質(zhì)量，由ρ=$\frac{m}{V}$可得木塊的密度．
（2）要分析橡皮筋的彈性勢能與什么有關(guān)，從影響彈性勢能的因素入手來回答即可；要分析質(zhì)量大的“子彈”射出時(shí)哪個(gè)物理量減小，應(yīng)從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，思考“子彈”的能量是如何轉(zhuǎn)化的，從而得出正確的結(jié)論．

解答 解：（1）木塊的體積V=1m³；
木塊在水中受到的浮力：F_浮=ρ_水g（1-$\frac{2}{5}$）V=1.0×10³kg/m³×10N/kg×$\frac{3}{5}$×1m³=6000N；
因?yàn)槠�浮，所以G=F_浮=6000N；
由G=mg得，m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6000N}{10N/kg}$=600kg；
則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{600kg}{1{m}^{3}}$=600kg/m³．
（2）橡皮筋彈性勢能的影響因素是橡皮筋發(fā)生形變的程度，橡皮筋形變的程度越大，橡皮筋的彈性勢能就越大；“子彈”射得越遠(yuǎn)，說明橡皮筋的彈性勢能越大，轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能就越多，因此橡皮筋拉得越長，“子彈”射得越遠(yuǎn)，這說明橡皮筋的彈性勢能與橡皮筋伸長的長度有關(guān)；
當(dāng)“子彈”射出時(shí)，“子彈”具有的動(dòng)能是橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化來的，橡皮筋被拉的長度相同，說明橡皮筋的彈性勢能相同，在理想的情況下，轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能也相同，根據(jù)動(dòng)能的影響因素是質(zhì)量和速度，在動(dòng)能相同時(shí)，“子彈”的速度與質(zhì)量成反比，因此“子彈”的質(zhì)量越大，“子彈”的運(yùn)動(dòng)速度就越小，“子彈”射出的距離越小．
故答案為：600；600；橡皮筋伸長的長度；越小．

點(diǎn)評 本題考查了密度的計(jì)算、重力的計(jì)算、漂浮條件、阿基米德原理公式、彈性勢能的影響因素、彈性勢能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，知識點(diǎn)多，難度適中，關(guān)鍵能夠利用好重力和浮力的關(guān)系．