20．物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動，這種運動只在沒有空氣的空間才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力相對物體的重力比較小，可以忽略，物體的下落也可以近似地看作自由落體運動．為了探究自由落體運動時間與哪些因素有關(guān)，同學(xué)小王有如下猜想：

實驗序號	材料	物體質(zhì)量（kg）	下落高度（m）	下落時間（s）
1	鐵球	1	20	1.96
2	鐵球	1	30	2.47
3	鉛球	1	20	1.96
4	鉛球	2	20	1.96

猜想一：物體下落的時間與物體的材料有關(guān)；
猜想二：物體下落的時間與物體下落的高度有關(guān)；
猜想三：物體下落的時間與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為驗證猜想的正確性，幾位同學(xué)用三個金屬球做了一系列實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：
（1）為了驗證猜想一，應(yīng)比較實驗序號1和3，結(jié)論是：物體下落的快慢與材料無關(guān)；
（2）小敏同學(xué)也對這個問題進行了研究，她讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團同時從三樓由靜止開始下落，她發(fā)現(xiàn)兩者下落時間不相等（填“相等”或“不相等”），原因是：紙所受的空氣阻力相對于紙的重力不能忽略不計．

19．在客流量較大的區(qū)域，部分面食店為了減少顧客的就餐等待時間，會把面食的溫度控制得恰到好處．某興趣小組為了探究熱水與冷水混合后的溫度和哪些因素有關(guān)，將不同質(zhì)量、不同溫度的水在絕熱容器中進行混合，并測出混合后的溫度．實驗結(jié)果記錄如表．

實驗 序號	熱水的質(zhì)量 m1（克）	熱水的溫度 t1（℃）	冷水的質(zhì)量 m2（克）	冷水的溫度 t2（℃）	混合后的溫度 t（℃）
1	10	60	10	10	35
2	30	60	10	10	47.5
3	30	80	30	24	52
4	40	60	10	10	50
5	40	45	20	0	30
6	40	60	20	0	40
7	40	75	20	0	50
8	40	90	40	20	55
9	40	60	40	20	40

（1）分析實驗序號1與2與4的數(shù)據(jù)可知：當(dāng)熱水的溫度t₁、冷水的溫度t₂與冷水的質(zhì)量m₂保持不變時，混合后的溫度t隨熱水的質(zhì)量m₁的增大而升高．
（2）分析實驗序號1（或3或8或9）的數(shù)據(jù)可以得出：當(dāng)熱水的質(zhì)量m₁等于冷水的質(zhì)量m₂時，混合后的溫度t與熱水的溫度t₁、冷水的溫度t₂滿足關(guān)系式$\frac{{t}_{1}{+t}_{2}}{2}$．
（3）某同學(xué)分析表格中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：當(dāng)熱水的質(zhì)量m₁、冷水的質(zhì)量m₂、冷水溫度t₂保持不變時，混合后的溫度t與熱水的溫度t₁成正比．請您分析該結(jié)論是否正確并說明理由．不正確；分析實驗序號5、6、7的數(shù)據(jù)可知當(dāng)熱水的質(zhì)量m₁、冷水的質(zhì)量m₂保持不變且冷水的溫度t₂=0℃時，混合后的溫度t與熱水的溫度t₁成正比．

18．社會上有這樣的傳聞：許多菜市場的商家在電子秤下面放上襯墊物，這樣電子秤顯示的示數(shù)會大于商品的質(zhì)量導(dǎo)致消費者購買的商品缺斤短兩，電子秤下放上襯墊物真會影響測量的結(jié)果嗎？
科學(xué)興趣小組準(zhǔn)備了電子秤、稱量物（100g、300g、500g砝碼各1個），泡沫板．毛毯、紙板，進行實驗．結(jié)果記錄如下表．

	無	泡沫板	毛毯	紙板
500g砝碼	500	500	498	500
300g砝碼	300	300	299	300
l00g砝碼	t00	100	100	100

（1）通過對表中數(shù)據(jù)分析，可得出的結(jié)論是電子秤測量質(zhì)量與襯墊材料無關(guān)．
（2）用毛毯作為襯墊物時，電子秤顯示的示數(shù)有偏差是什么因素引起的？科學(xué)興趣小組的同學(xué)們通過思考和討論后認(rèn)為可能與毛毯太軟引起電子枰傾斜有關(guān)．為此，他們把電子秤置于水平木板上，調(diào)零后放上砝碼測質(zhì)量，改變木板與水平桌面的傾角α的大小，調(diào)零后繼續(xù)探究，如圖所示．請你幫助他們設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格．

17．逆風(fēng)騎自行車時，彎著身體，會省力些；雨天，撐傘逆風(fēng)行走時，風(fēng)速越大，行走越困難．這是因為受到空氣阻力的作用．物體所受空氣阻力大小與哪些因素有關(guān)呢？小明猜想可能與物體的迎風(fēng)面積和風(fēng)速有關(guān)．為驗證以上猜想，小明選用了如下器材：可調(diào)速電風(fēng)扇（高、中、低三檔）、彈簧測力計、面積不同的塑料擋板三塊、光滑玻璃板、小車．
（1）小明設(shè)計了如圖所示實驗，用電風(fēng)扇向小車及擋板吹風(fēng)，模擬小車運動時受到的空氣阻力．根據(jù)二力平衡知識，通過彈簧測力計示數(shù)即可知道小車受到的空氣阻力．
（2）小明在探究風(fēng)速對小車所受空氣阻力影響時，保 持迎風(fēng)面積一定，測得數(shù)據(jù)如下：

風(fēng)速	低	中	高
小車受到的空氣阻力/N	0.8	2.2	3.8

通過對表中數(shù)據(jù)分析，可得出的結(jié)論是：在迎風(fēng)面積相同時，風(fēng)速越大，阻力越大．
（3）小明還想探究迎風(fēng)面積對小車所受空氣阻力的影響，請你幫他設(shè)計出主要的實驗步驟：①保持電風(fēng)扇風(fēng)速不變，②在小車上放置面積不同的塑料擋板，分別測出小車所受到的空氣阻力．
（4）你認(rèn)為影響物體所受空氣阻力大小的因素可能還有物體的形狀（寫出一個）．

16．眼睛凸透鏡對光的作用：取一燒杯，里面沖以煙霧，倒扣在桌上，然后在杯底放一凸透鏡，用手電筒射出一束平行光，垂直射入燒杯中，現(xiàn)象如圖所示：
你發(fā)現(xiàn)的實驗結(jié)論是：凸透鏡對光有會聚作用；
煙霧的作用是：煙塵微粒對光的漫反射來顯示光通過的路徑．

15．小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)家用白熾燈在剛開燈瞬間易燒壞，猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個因素有關(guān)，于是，找來與白熾燈工作原理相同的小燈泡，按圖甲所示電路圖進行探究，電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓2.5V．
（1）請用筆畫代替導(dǎo)線，把圖乙的電路按圖甲的電路圖連接完整，使滑片P向右移動時燈的亮度變亮．
（2）連接電路后閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下就熄滅．檢查發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲已燒斷．分析原因是閉合開關(guān)時，滑動變阻器連入電路的電阻為最小值（選填“最大值”或“最小值”），導(dǎo)致電流過大而形成的．
（3）斷開開關(guān)，更換燒壞的電路元件，進行正確的操作．調(diào)節(jié)滑片使燈泡逐漸變亮，記錄電流表和電壓表的示數(shù)如下表，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為10Ω．
（4）小華由實驗判斷，小燈泡的電阻與燈絲的溫度有關(guān)，家用白熾燈在開燈瞬間與步驟2中小燈泡形成過大電流的原因不同（選填“相同”或“不同”）．

電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5
電流I/A	0.16	0.19	0.22	0.25	0.28
電阻R/Ω	6.3	7.9	9.1
亮度	微亮→較亮→亮→很亮					燒壞

14．某小組同學(xué)研究柱形物體浸入液體的過程中液體對容器底部壓力的變化情況，他們將高H為0.15米、橫截面積為S的圓柱體掛在測力計下，并將其逐步浸入同一容器的液體中（液體不溢出），如圖所示，記錄其下表面到水面的距離h，計算出相鄰兩次實驗中h的變化量△h，并測得容器底部受到液體的壓力F_液，將數(shù)據(jù)記錄在表一中．然后，他們變換液體重復(fù)實驗，將數(shù)據(jù)記錄在表二中．（已知：ρ₁＞ρ₂）
表一（液體密度為ρ₁）

實驗 序號	h （米）	F液 （牛）	△h （米）	△F液 （牛）
1	0	20.0	0.01	1.0
2	0.01	21.0
3	0.02	22.0	0.02	2.0
4	0.04	24.0
5	0.05	25.0	0.03	3.0
6	0.08	28.0
7	0.15	35.0	0.01	0
8	0.16	35.0

表二（液體密度為ρ₂）

實驗 序號	h （米）	F液 （牛）	△h （米）	△F液 （牛）
9	0	20.0	0.01	0.8
10	0.01	20.8
11	0.02	21.6	0.02	1.6
12	0.04	23.2
13	0.05	24.0	0.03	2.4
14	0.08	26.4
15	0.15	32.0	0.02	0
16	0.17	32.0

①分析比較實驗序號1～6或9～14中△F_液與△h的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在圓柱體沒有全部浸沒液體中之前，圓柱體浸入同種液體的過程中，△F_液與△h的比值是一個定值．
②分析比較實驗序號1～6和9～14中△F_液與△h的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在圓柱體沒有全部浸沒液體中之前，在圓柱體浸入不同種液體過程中，△F_液與△h的比值是不同的，液體密度越大，比值越大．
③分析比較實驗序號7、8或15、16中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)與上述的結(jié)論不相符合，簡述數(shù)據(jù)與小紅結(jié)論不符的原因圓柱體完全浸沒，在液體中的深度增加，但液體的深度不再發(fā)生變化．
④請進一步綜合分析表一、表二的相關(guān)數(shù)據(jù)，并歸納得出結(jié)論．
該小組同學(xué)認(rèn)為物體浸入液體的過程中容器底部受到液體壓力的增加量△F_液除了與h和液體種類有關(guān)之外，可能還與物體自身的形狀有關(guān)，為了驗證自己的想法，需添加的器材為正方體乙．  
器材：
圓柱體甲     高   H=0.15米   橫截面積 2S；
正方體乙    邊長H=0.15米     橫截面積 S；
圓柱體丙     高   H=0.2米    橫截面積 S．

13．小聰和小明利用橡皮泥進行造船比賽，載重物多者勝．為此兩人分別對浮力問題進行探究．
（1）小聰游泳時身體越往水下浸，感覺身體越輕，由此可提出的猜想是物體所受浮力與物體排開液體的體積是否有關(guān)．
（2）要驗證小聰?shù)牟孪�，請說明實驗思路．
（3）小明把一個橡皮泥塊放在水面，放手后，橡皮泥塊下沉．他把橡皮泥塊提成小船后放在水面上，放手后，小船漂�。�請解釋以上現(xiàn)象產(chǎn)生的原因．

12．某興趣小組在老師的指導(dǎo)下作了水火箭升空實驗，實驗器材有：飲料瓶、氣筒、自行車氣門、鐵絲、橡皮塞、水等，水火箭構(gòu)造如圖所示，根據(jù)老師的介紹，同學(xué)們了解到水火箭升空工作過程如下：在瓶中裝適量的水，塞好瓶塞后放在發(fā)射架上，用氣筒向瓶內(nèi)打氣，瓶內(nèi)上方氣體壓強達到一定程度，高壓氣體將水和橡皮塞從瓶口壓出的同時，瓶飛向高空．

（1）水火箭升空原理可利用我們所學(xué)過的力的作用是相互的知識來解釋．從能量轉(zhuǎn)化角度來看，水火箭的動能是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化來的．
（2）實驗后小明提出了問題：水火箭上升高度與什么因素有關(guān)呢？
小明猜想：可能與瓶中氣體的壓強有關(guān)；
小華猜想：可能與瓶中水的體積有關(guān)；
小軍猜想：可能與瓶子的形狀有關(guān)；
你認(rèn)為影響因素還有瓶塞氣嘴口徑的大小．（寫出一點）
（3）實驗小組通過試驗發(fā)現(xiàn)，瓶塞插入深度不同，瓶塞被沖出前用氣筒充氣次數(shù)不同（設(shè)充一次氣氣量相同），他們選用同一可樂瓶，瓶中水量為200ml．通過站在不同樓層觀察員目測進行數(shù)據(jù)記錄．考慮到安全做了三次，實驗結(jié)果如下：

瓶塞塞入深度	淺	深	更深
高度/m	2	5	12

這可驗證水火箭上升高度與瓶塞塞入的深度有關(guān)的猜想是正確的．為了驗證小華的猜想，請你為她設(shè)計一個可行的實驗步驟：保持其它的情況不變，只改變裝入瓶內(nèi)水的體積，重復(fù)試驗比較發(fā)射高度．
（4）實驗小組經(jīng)過討論思考發(fā)現(xiàn)，瓶塞插入瓶口的深度的加深，其實是增大了瓶塞與瓶口的壓力，從而增大了瓶塞與瓶口的摩擦力，使瓶塞不易壓出，實現(xiàn)了增大瓶內(nèi)氣壓的目的，請你幫助實驗小組再想一個增大摩擦力的方法．

11．如圖甲所示，是江蘇如東風(fēng)力發(fā)電場的外景，該場是亞洲目前建設(shè)規(guī)模最大的風(fēng)電基地，小明在參觀了發(fā)電場后，對風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生了濃厚的興趣．風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電時的輸出功率和哪些因素有關(guān)呢？對這一問題，他做了如下猜想：

①風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率可能與風(fēng)速有關(guān)
②風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率可能與葉片的傾角有關(guān)
為了探究風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率是否與風(fēng)速有關(guān)，小明設(shè)計了如下實驗步驟：
①如圖乙，將風(fēng)葉安裝在風(fēng)車底座上，把線的一端固定在風(fēng)車轉(zhuǎn)軸上，另一端系上鉤碼．
②在風(fēng)車正前方1m處放置電風(fēng)扇，將電風(fēng)扇的風(fēng)速調(diào)到1擋位，用秒表記錄提升鉤碼到A點所需的時間．
③將電風(fēng)扇換到2、3擋位，重復(fù)以上實驗，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．
（注：電風(fēng)扇擋位越高，風(fēng)速越大）
表一：

電風(fēng)扇擋位	鉤碼的質(zhì)量（g）	提升鉤碼到A點的時間（s）
1	50	15
2	50	13
3	50	10

（1）這個實驗是通過測量提升鉤碼到A點的時間來比較風(fēng)車輸出功率的大�。�
（2）通過實驗可以得到的結(jié)論是：風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率與風(fēng)速有關(guān)，風(fēng)速越大，風(fēng)力發(fā)電機輸出功率越大．
為了進一步研究風(fēng)力發(fā)電機，他又從電廠查到一臺1500kW的發(fā)電機組的相關(guān)數(shù)據(jù)：
表二：不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機每秒獲得的風(fēng)能

風(fēng)速v（m/s）	5	10	15	20
1s獲得的能量E（104J）	15	120	405	350

表三：發(fā)電機輸出電功率與風(fēng)速的關(guān)系

風(fēng)速（m/s）	5	10	15	20
輸出電功率（kW）	4	360	1500	1100

（3）對表二進行分析，你發(fā)現(xiàn)風(fēng)速在5m/s～15m/s的范圍內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電機每秒獲得的風(fēng)能（E）與風(fēng)速（v）的數(shù)學(xué)定量關(guān)系式是：E=1200v³．
（4）根據(jù)表三，風(fēng)速為10m/s時，這臺發(fā)電機1h的發(fā)電量可供100只“220V 100W”的路燈工作36h．
（5）風(fēng)速為10m/s時，這臺發(fā)電機的發(fā)電效率是多大？