20．閱讀《空氣對球形物體的阻力》，回答題．
空氣對球形物體的阻力
日常生活中存在這樣的現(xiàn)象：飛機、輪船、汽車等交通工具運行時，受到空氣阻力；人在水中游泳、船在水中行駛時，受到水的阻力；百米賽跑時，奔跑得越快，我們感到風(fēng)的阻力越大，這是什么原因呢？
查閱相關(guān)資料得知：物體在流體中運動時，會受到阻力作用，該阻力叫做流體阻力．流體阻力大小跟相對運動速度大小有關(guān)，速度越大，阻力越大；跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大；跟物體的形狀有關(guān)，頭圓尾尖（這種形狀通常叫做流線型）的物體受到的阻力較小．物體從高空由靜止下落，速度會越來越大，所受阻力也越來越大，下落一段距離后，當(dāng)阻力增加到與重力相等時，將以某一速度作勻速直線運動，這個速度稱為收尾速度．
某科學(xué)活動小組做了“球形物體在空氣中下落時，受到的阻力大小與球的半徑和速度關(guān)系”的實驗，測量數(shù)據(jù)見下表．（g取10N/kg）

球體編號	1	2	3
球體質(zhì)量（kg）	2	5	18
球體半徑（×10-2m）	5	5	15
球體收尾速度（m/s）	16	40	40

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）1號球受到空氣阻力的最大值是20 N．
（2）分析半徑相同的球，收尾速度的大小與球體質(zhì)量有關(guān)．
（3）對于3號球，當(dāng)速度為20m/s時，受到的空氣阻力小于（填“大于”、“等于”或“小于”）重力．
（4）轎車的外形通常做成流線型，其目的是減小汽車行駛時受到的阻力．

19．探究題
隨著“玉兔”在月球上無法“醒來”，華夏兒女久久沉浸在祈禱中，關(guān)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學(xué)們提出很多問題和猜想，有關(guān)月球周圍的磁場問題，洋洋提出了自己的猜想和檢驗猜想的實驗方案．
【進行猜想】
洋洋的猜想：
月球可能像地球一樣，本身就是一個十分巨大的磁體，在它的周圍存在磁場，并且也有“月磁”南極和“月磁”北極．
【設(shè)計并進行實驗】
洋洋和芳芳均為檢驗上述猜想所擬定的實驗方案：
洋洋：（1）取一個小磁針用細線懸掛在月球表面附近，如果它靜止時指向某一方向，則可表明月球周圍存在磁場．
（2）小磁針靜止時，它的N極所指的方向就是“月磁”的北極．
芳芳：（1）取一個小磁針用細線懸掛在月球表面附近，用手指撥動，觀察它靜止時N極的指向．
（2）在同一地點，重復(fù)（1）實驗一次，觀察它靜止時N極的指向是否總是指向某一方向．
【實驗結(jié)論】
如果觀察小磁針靜止時總是指向某一方向，則月球上有磁場，且小磁針靜止時，它的N極所指的方向就是“月磁”的北極．
【交流評估】
 你認為芳芳的設(shè)計較好．小明認為：較好的方案也存在問題；存在的問題改進：還要換不同位置進行多次實驗．

18．你也許會看到，在十字路口，一輛卡車、一輛小汽車和一輛摩托車并排停在白線的后面．綠燈一亮，三輛車同時起動，小汽車沖在最前面，摩托車其次，卡車最慢．
【猜想與假設(shè)】小明看到這一現(xiàn)象后，提出了猜想：“機動車起動的快慢可能與質(zhì)量有關(guān)”．
請你提出一個猜想：機動車的起動快慢可能與牽引力大小有關(guān)．
【設(shè)計并進行實驗】
如果直接用卡車、小汽車和摩托車做實驗，有些物理量難測量．所以，小明和幾個同學(xué)設(shè)計如圖116所示的裝置進行實驗．實驗步驟如下，請你將未完成的部分填寫完整．
①選取質(zhì)量較小的磚塊，稱出小車和磚塊的總質(zhì)量m₁．
②把磚塊放到小車上，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動小車，并記下當(dāng)拉力為F₁時，2s后小車離起點的距離為s₁．
③保持質(zhì)量不變，按步驟②重做一次，記下當(dāng)拉力為F₂時，2s后小車離起點的距離s₂．
④把小車上的磚塊換成質(zhì)量較大的磚塊，并稱出它們的總質(zhì)量m₂．再次用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動小車，記下當(dāng)拉力為F₁時，2s后小車離起點的距離s₃；當(dāng)拉力為F₂時，2s后小車離起點的距離s₄．
【交流與評估】
①這個實驗完成了怎樣的轉(zhuǎn)換呢：在靜止的小車上放上質(zhì)量較大的磚塊，是用它當(dāng)作卡車（填“卡車”“小汽車”或“摩托車”），用彈簧測力計拉動測出拉力用以替代牽引力，測出起動后2s內(nèi)前進的距離，是為了比較起動快慢．
②請你對上面的實驗作出評估，找出實驗中不容易操作的地方，并提出改進方法．上面實驗難以控制拉力不變，在桌子邊緣加一個定滑輪，通過定滑輪吊起重物相等的磚碼，以保證拉力大小不變

17．同學(xué)們在學(xué)校體育館進行排球訓(xùn)練時，班級“物理實踐活動小組”的同學(xué)準備測量排球被豎直向下全力擊打落地后形變最大時對地板的壓強．同學(xué)們準備了如下的器材（如圖）：排球、體重計、水、方格紙若干張（不同紙張方格面積大小不同且邊長已知）．
（1）測量的實驗原理：P=$\frac{F}{S}$．
（2）實驗過程：
①豎直向下全力擊打排球，排球落在地面的方格紙上并留下印痕；如圖所示，乙（甲/乙）印痕是全力擊打排球留下的．
②把帶有印痕的方格紙鋪在體重計上，排球放在印痕上，豎直向下壓排球，直到排球形變與印痕重合，根據(jù)體重計上顯示的示數(shù)計算出壓力的大小．
③利用方格紙計算出排球印痕的面積．
④利用壓強公式計算出排球形變最大時對地板的壓強．
（3）為了使測量的誤差較小，測量面積時，應(yīng)盡量選擇格格子�。ù�/小）的方格紙．

16．課外興趣小組的小雪同學(xué)對“家庭電路中，離進戶線距離不同的用電器兩端電壓是否相同”進行探究．
（1）小雪利用如圖所示電路模擬家庭電路進行探究，所有導(dǎo)線選用電阻可以忽略不計的銅導(dǎo)線．如果用電壓表測量L₁和L₂兩端的電壓分別為U₁、U₂，那么U₁=U₂（選填“=”或“≠”）．
（2）小雪將電路中的導(dǎo)線ab和cd換成舊滑動變阻器上的電阻絲．發(fā)現(xiàn)規(guī)格完全相同的燈泡L₁比L₂亮，由此得出結(jié)論：“如果導(dǎo)線的電阻不能忽略，那么離電源距離越近的電燈兩端電壓越大”．她判斷的依據(jù)是：燈泡越亮，則燈泡的實際功率越大，對于規(guī)格相同的電燈泡來說其兩端的電壓就越大．

15．小明在選用彈簧測力計的過程中，發(fā)現(xiàn)測量大小相同的力時，用不同規(guī)格的測力計，彈簧伸長的長度不一樣．對哪些因素會影響彈簧的伸長量，小明有三種猜想：
猜想1：制造彈簧所用的材料可能影響彈簧的伸長量．
猜想2：彈簧的原長可能影響彈簧的伸長量．
猜想3：彈簧的粗細可能影響彈簧的伸長量．
小明為探究自己的猜想，設(shè)計出一個實驗方案：
①將一根彈簧剪成長度不同的兩根，測出兩根彈簧的初始長度L₁、L₂；
②如圖所示，固定彈簧的一端，用大小相等的力拉彈簧，測出兩根彈簧的對應(yīng)長度L₁′、L₂′；
③改變拉力的大小，重復(fù)實驗步驟①②，記錄實驗數(shù)據(jù)．
（1）該實驗方案研究的是猜想2（填寫序號）；
（2）實驗方案中將“一根彈簧剪成長度不同的兩根”，這樣做的目的是得到材料、粗細均相同的兩根彈簧．
（3）實驗方案中“用大小相同的力拉彈簧”表明彈簧的伸長量還與拉力大小有關(guān)．
（4）探究此猜想需要研究和比較的物理量是彈簧的原長和對應(yīng)的伸長量．

14．小華要測量一個電源的電壓（電壓保持不變，約為18V），可供選用的器材如下，待測電源；一個電壓表（量程0～3V）；一個電流表（量程0～100mA）；四個阻值已知的電阻，分 別為及R₁ （10Ω）、R₂（20Ω）、R₃（60Ω）和R₄（80Ω）； 一個開關(guān)及若干導(dǎo)線．請合理選擇器材，設(shè)計一個實驗測量電源電壓．要求．
（1）在虛線框內(nèi)畫出設(shè)計的實驗電路圖（電路中的電阻最多選用兩個）
（2）實驗中所需測量的物理量是電阻R₁兩端電壓U₁．
（3）寫出電源電壓的表達式（用已知量和測量量表示）U=$\frac{{R}_{1}+{R}_{3}}{{R}_{1}}$U₁．

13．某興趣小組的同學(xué)觀察到不同物體在空氣中下落的快慢不同，如石子下落比羽毛快得多，于是他們聯(lián)想到“物體在液體中下沉的快慢與哪些因素有關(guān)”，并作出以下猜想：
猜想一：物體下沉快慢與物體質(zhì)量有關(guān)；    
猜想二：物體下沉快慢與液體種類有關(guān)；
猜想三：物體下沉快慢與物體體積有關(guān)；    
猜想四：物體下沉快慢與物體形狀有關(guān)；
他們利用天平、秒表、長玻璃圓筒、體積和形 狀相同的小瓶，還有細沙、水、牛奶、食用油等器材，進行探究實驗，將能夠下沉的物體從液面處由靜止開始下沉，每次下沉深度均為0.3m．記錄的部分實驗數(shù)據(jù)如下表．

實驗序號	液體	質(zhì)量m/g	下沉?xí)r間t/s
1	水	20	0.53
2		25	0.40
3		30	0.30
4	牛奶	20	0.70
5		25	0.50
6		30	0.45
7	食用油	20	0.87
8		25	0.70
9		30	0.60

（1）物體在液體中下沉的深度相同時，通過比較物體的下沉?xí)r間判斷下沉的快慢．
（2）圖示為物體分別在三種液體中下沉?xí)r間與其質(zhì)量的關(guān)系圖象，其中反映物體在食用油中下沉?xí)r間與質(zhì)量關(guān)系的圖象是c．
（3）分析比較實驗序號1、2、3（或4、5、6）的數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：物體的質(zhì)量越大，物體下沉越快．

12．在復(fù)習(xí)“電流的磁場”和“磁場對電流的作用”時，小剛想：“既然通電導(dǎo)體周圍存在磁場，磁場又會對通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用，那么相互靠近的兩個通電導(dǎo)體間是否會產(chǎn)生力的作用呢？”
（1）于是，他和小強商議通過實驗來研究這一問題．
他們找到了兩根柔軟的導(dǎo)線，相距較近地并排固定在接線板上，實驗電路如圖甲所示．通過實驗觀察到的現(xiàn)象如圖乙所示．該實驗表明：兩個通電導(dǎo)體間會產(chǎn)生力的作用．
（2）小強認為，如果改變其中一個通電導(dǎo)體的電流方向，則它們之間作用力的方向也會發(fā)生改變．
小強這樣想的理由是：電流產(chǎn)生的磁場方向是由電流的方向決定的，當(dāng)一個通電導(dǎo)體中電流的方向改變時，它產(chǎn)生的磁場方向也會發(fā)生改變；而磁場對通電導(dǎo)體的作用力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)，另一個通電導(dǎo)體中電流的方向不變，但磁場的方向變化了，它受到的磁場力的方向就會改變．

11．為研究沿光滑斜面向上拉重物所需的拉力F大小與哪些因素有關(guān)，某實驗小組同學(xué)利用圖所示的裝置進行實驗，實驗時多次改變斜面長度L和高度h，每一次用彈簧測力計拉動重為1牛的物體從斜面底端緩慢拉伸至頂端，實驗數(shù)據(jù)記錄在表一、表二和表三中．
①分析比較實驗序號1、4、8或2、5的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得的初步結(jié)論是：沿光滑斜面提升同一重物時，當(dāng)斜面長度L相同，拉力F與高度h成正比．
②分析比較實驗序號2、4與7（或3、5與8，或6與9）的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得的初步結(jié)論是：沿光滑斜面提升同一重物時，拉力F與斜面的長度L成反比．
③進一步綜合分析比較表一、表二、表三的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論．
（a）分析比較表一、表二或表三的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得斜面的高h與斜面的長度L之比相同，拉力F也相同．
（b）分析比較表一、表二和表三的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得斜面的高h與斜面的長度L之比越大，拉力F也越大．
表一

次數(shù)	h（米）	L（米）	F（牛）
1	0.05	0.50	0.1
2	0.10	1.00	0.1
3	0.20	2.00	0.1

表二

次數(shù)	h（米）	L（米）	F（牛）
4	0.10	0.50	0.2
5	0.20	1.00	0.2
6	0.30	1.50	0.2

表三

次數(shù)	h（米）	L（米）	F（牛）
7	0.10	0.25	0.4
8	0.20	0.50	0.4
9	0.30	0.75	0.4