题目

题型：不详难度：来源：

在课外实践活动中小明带了一块已切成长方体的肥皂（如图甲所示，前后面保留了凹下去的字）做了以下实验．

(1) 测肥皂的密度
　①小明需要的测量工具是_______、刻度尺。
　②小明测出__________和肥皂的边长a、b、c，他计算密度的最终表达式应为_______________（用直接测量的物理量表达）．
　③用上面的方法测出的密度_______（偏大／偏小）．
(2) 在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系时，小明提出了以下的设计方案：
　①在肥皂的侧面安装一个拉钩，如图乙所示，将没有字的一面放在水平桌面上，用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动，读出其示数为F₁．
　②用小刀将有字的部分削平后放在同一水平桌面上（接触面的粗糙程度与①相同），如图丙所示，用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动，读出其示数为F₂．
　③比较得出结论：若F₁和F₂不等，则说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关；若F₁和F₂相等，则说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关．
　小红认为这个设计方案不妥，你能说出原因吗？__________________________．
　提出你的改进方法：__________________________________________________．
(3) 小明又制了一些肥皂液，他用吸管向空中吹出肥皂泡时，发现美丽的肥皂泡总是先上升后下降，你能帮助小明解释原因吗？

答案

（1）天平，质量m ， m/abc ，偏小（2）没有保证压力相同，先切后进行①②两步实验 或 ②不切，改为竖放（合理均可）（3）在开始的时候，肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气，肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度，因此它会上升。随着时间的推移，内部气体温度下降，因热胀冷缩，肥皂泡体积逐步减小，密度变大，就下降了。

解析

（1）①用天平测量长方体肥皂的质量m；用刻度尺测量长方体肥皂的长a、宽b、高c．得到它的体积为：a•b•c．
根据密度公式ρ="m" /v ，得：
肥皂的密度ρ="m" /a•b•c ．
②因为长方体的肥皂（如图甲），前后面保留了凹下去的字，所以计算出的体积比肥皂的真实体积大，由密度公式ρ="m/" v ，可知计算出的密度偏小．
（2）小明第一次用弹簧测力计拉着肥皂做匀速直线运动时，肥皂保持着原来的样子．用小刀将有字的部分削平后放在同一水平桌面上第二次用弹簧测力计拉着肥皂做匀速直线运动时，肥皂的质量变小，对桌面的压力减小，所以两实验步骤中弹簧测力计的读数大小不能说明滑动摩擦力的大小与接触面积大小关系．
小明应该肥皂的侧面安装一个拉钩后，再用小刀将有字的部分削平后放在同一水平桌面上进行实验．
（3）当物体受到的浮力大于重力时，物体上升．当物体受到的浮力小于重力时，物体下降．