Question

物理兴趣小组想知道美术课上用的橡皮泥密度的大小，他们取了同一块橡皮泥，采用两种实验方案，来测量橡皮泥的密度。

方案一：选择天平、量筒、水和细线进行实验，实验过程按图甲所示的顺序进行。

（1）由图甲可知：橡皮泥的体积V＝_____cm³；橡皮泥的质量m＝_____g；橡皮泥的密度ρ＝_____kg/m³。

（2）甲实验过程测出的密度结果将_____（选填“偏大”、“偏小”或“准确”），原因是_____。

方案二：选择弹簧测力计（如图乙）、水和细线，设计方案如下：

（3）橡皮泥用细线系好，用测力计测出橡皮泥的重为G₁。

（4）用测力计吊着橡皮泥浸没水中，读出这时测力计的示数为G₂。

（5）可知橡皮泥密度的表达式ρ＝_____（用所测量的符号表示，水的密度为ρ₀）。

（6）乙方案中能否测出橡皮泥的密度？原因是_____。

Answer

10 13.4 1.34×103 偏大 先测量橡皮泥的体积，后测量橡皮泥的质量，橡皮泥上沾有水，会使橡皮泥的质量测量值偏大，橡皮泥的体积测量是准确的，所以橡皮泥的密度偏大 不能，橡皮泥的重力小于弹簧测力计的分度值，无法准确测量重力，无法准确求出浮力，无法准确求出橡皮泥的密度

【解析】

方案一：（1）橡皮泥的体积V＝30ml﹣20ml＝10ml＝10cm3，

橡皮泥的质量m＝10g+3.4g＝13.4g，

橡皮泥的密度ρ＝＝＝1.34g/cm3＝1.34×103kg/m3

（2）先测量橡皮泥的体积，后测量橡皮泥的质量，橡皮泥上沾有水，会使橡皮泥的质量测量值偏大，橡皮泥的体积测量是准确的，所以橡皮泥的密度偏大。

方案二：（5）用弹簧测力计测量橡皮泥的重力G1，把橡皮泥浸没在水中读出弹簧测力计示数G2，

橡皮泥受到的浮力：F浮＝G1﹣G2，

橡皮泥浸没在水中受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝G1﹣G2，

橡皮泥的体积：V＝V排＝，

橡皮泥的质量：m＝，

所以橡皮泥的密度为：ρ＝＝。

（6）橡皮泥的重力：G1＝mg＝0.0134kg×9.8N/kg＝0.13132N，

弹簧测力计的分度值是0.2N，

橡皮泥的重力小于弹簧测力计的分度值，无法准确测量重力，无法准确求出浮力，无法准确求出橡皮泥的密度。