Question

有40塊大小相同的石塊，每塊石塊的體積均為0.02米³，石塊的密度為2.5×10³千克/米³，求：
（1）每塊石塊的質量；
（2）這些石塊的總質量．
（3）為了測出一頭大象的質量，可在載有大象的船身上劃一個記號，然后牽走大象；再把石塊搬到船上，使船恰好下沉到原記號為止，如圖所示．此時大象對船的作用效果與石塊對船的作用效果______（選填“相同”或“不相同”）．這就是古代曹沖稱象的辦法，這種研究方法與下列研究方法相同的是______．
A　研究平面鏡成像特點
B　研究物體受幾個力作用時引入“合力”
C　研究光的直線傳播時引入“光線”
D　研究功率時與速度進行對比．

Answer 1

解：（1）∵ρ=，
∴每塊石塊的質量m=ρV=2.5×1O³kg/m³×0.02m³=50kg，
（2）這些石塊的總質量m_總=nm=40×50kg=2000k，
（3）“曹沖稱象”的故事流傳至今，最為人稱道的是曹沖采用的方法，他把船上的大象換成石頭，而其他條件保持不變，使兩次的效果（船體浸入水中的深度）相同，此時大象對船的作用效果與石塊對船的作用效果相同，于是得出大象的重就等于石頭的重．在研究物體受幾個力作用的情況時，引入“合力”的概念；用的是等效替代法．
答：（1）每塊石塊的質量為50kg；
（2）這些石塊的總質量為2000kg；
（3）相同；B．
分析：（1）已知每塊石塊的體積和石塊的密度，利用m=ρV可求得每塊石塊的質量；
（2）根據（1）求得的求得每塊石塊的質量，即可得知這些石塊的總質量；
（3）物理方法既是科學家研究問題的方法，也是學生在學習物理中常用的方法，常用的方法有“等效替代法”“控制變量法”“類比法”“模型法”“理想推理法”等．
點評：等效替代法是指在研究物理問題時，有時為了使問題簡化，常用一個物理量來代替其他所有物理量，但不會改變物理效果．如用合力替代各個分力，用總電阻替代各部分電阻，浮力替代液體對物體的各個壓力等．