问题 问答题

去年小明家种植的苹果获得了丰收.小明想:苹果的密度是多少呢?于是,他从学校实验室借来一个量程为0~10N的弹簧测力计和一个溢水杯来测量它的密度.他先用弹簧测力计测出一个苹果的重为1.9N,接着测得装满水的溢水杯的总重为4.5N;然后借助牙签使这个苹果浸没在溢水杯中,当溢水杯停止排水后再取出苹果,测得溢水杯和剩余水的总重为2.5N.

请根据上述实验过程解答下列问题(已知ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):

(1)溢水杯中排出水的质量是多大?

(2)这个苹果的体积和密度各是多大?

(3)小明用这种方法测出的这个苹果的密度与它的实际密度比较,是偏大还是偏小?简要说明理由.

答案

(1)杯中排出水的重力:G=4.5N-2.5N=2N,

杯中排出水的质量:由G=mg得,m=

G
g
=
2N
10N/kg
=0.2kg;

(2)这个苹果的体积:由ρ=

m
V
得,V=V=
m
ρ
=
0.2kg
1×103kg/m3
=2×10-4m3

这个苹果的质量:由G=mg得,m=

G
g
=
1.9N
10N/kg
=0.19kg;

这个苹果的密度是:ρ=

m
V
=
0.19kg
2×10-4m3
=0.95×103kg/m3

(3)因为从杯子中取出苹果时,它会带出一点水,造成测出苹果的体积偏大,而它的质量是一定的,根据密度的公式可知测出的苹果的密度偏小.

答:

(1)溢水杯中排出水的质量是0.2kg;

(2)这个苹果的体积是2×10-4m3;这个苹果的密度是0.95×103kg/m3

(3)偏小; 因为取出苹果时,它会带出一点水,造成测出苹果的体积偏大,而它的质量是一定的,根据密度的公式可知测出的苹果的密度偏小.

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