题目内容
18．
某校科学兴趣小组想利用食盐、水、新鲜冬瓜和自制密度计（制作方法：在吸管的下端装入适量的钢珠后用蜡封住并使底部平整）对植物吸水、失水的原理展开探究．他们将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”，并在“冬瓜碗”中加入240g密度为1.2g/cm3的食盐水．并在食盐水溶液中放置自制密度计（如图甲所示），通过观察一段时间后自制密度计浸没深度的变化，分析研究冬瓜得失水分的状况．若自制密度计在溶液中浸没的深度随时间的变化曲线如图乙所示．请你帮助该兴趣小组完成实验的探究和分析．（假设食盐溶解于水后，液体体积基本不变）（1）实验过程中，自制密度计所受的浮力不变（增大/减小/不变）．根据自制密度计浸没深度的变化情况可知，冬瓜在盐水中失水（吸水/失水），且速度变化的特点是先快后慢，最后几乎不变．
（2）根据图象数据通过计算可知，一段时间后盐水的密度是1.125g/cm3．
（3）综合以上数据通过粗略计算可知实验过程中冬瓜得失水的总质量是120g．
（4）为了提高该实验中自制密度计的精确程度，可以采取的办法是选用更细的吸管．
分析 密度计的质量一定，在液体中受力平衡，受到的浮力总是等于重力，被测液体的密度越大，排开液体的体积越小，浸入液体部分也越小，据此分析回答；
根据漂浮的条件（浮力等于物体重力）分析，根据土密度计浸没深度的变化情况可知，排开液体的体积变化，由阿基米德原理计算即可．
为了使测量结果更准确，应使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，因为△V=sh，所以可知减小S，即可使h变大，据此设计即可．
解答 解：（1）实验过程中，土密度计始终处于漂浮，所受的浮力与密度计重力，而重力不变，所以浮力不变．
根据图象可知：土密度计浸没深度逐渐变大，则V排变大，而浮力不变，由阿基米德原理F浮=ρ盐水gV排可知，ρ盐水变小，即盐水里的水增加，所以冬瓜在盐水中失水，土密度计浸没深度是先快后几乎不再变深，所以冬瓜失水速度变化的特点是先快后慢，最后几乎不变．
（2）根据图象数据算可知：
开始时浸没深度为h1=6cm，则F浮1=G，即ρ盐水1gSh1=G；
一段时间后浸没深度为h2=6.4cm，则F浮2=G，即ρ盐水2gSh2=G；
所以，ρ盐水2gSh2=ρ盐水1gSh1；
盐水的密度ρ盐水2=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}$ρ盐水1=$\frac{6cm}{6.4cm}$×1.2g/cm3=1.125g/cm3．为了使测量结果更准确，应使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，因为△V=sh，所以可知减小S，即可使h变大，据此设计即可．
（3）设冬瓜得失水的总质量为m，
则密度为ρ盐水2=$\frac{{m}_{1}+m}{\frac{{m}_{1}}{{ρ}_{盐水1}}+\frac{m}{{ρ}_{水}}}$，
所以，m=$\frac{\frac{1}{{ρ}_{盐水2}}-\frac{1}{{ρ}_{盐水1}}}{\frac{1}{{ρ}_{水}}-\frac{1}{{ρ}_{盐水2}}}$×m1=$\frac{\frac{1}{1.125g/{cm}^{3}}-\frac{1}{1.2g/{cm}^{3}}}{\frac{1}{1g/{cm}^{3}}-\frac{1}{1.125g/{cm}^{3}}}$×240g=120g．
（4）为了使测量结果更准确，应使“密度计”测量时浸没的深度变化大，根据△V=sh，所以可知减小S，即可使h变大，因此可以选用更细的吸管等方法．
故答案为：（1）不变；失水；先快后慢，最后几乎不变．
（2）1.125．
（3）120．
（4）“密度计”测量时浸没的深度变化大，测量更精确些，因此可以选用更细的吸管等方法．
点评 解决此类问题要利用物体的漂浮条件和阿基米德原理进行分析解答，关键是知道冬瓜失水后水中盐的质量不变，由于水份的增加，盐水的密度减小．
| A． | 普通铅笔的长度约为50cm | |
| B． | 一个成年人正常步行速度约为1.1m/s | |
| C． | 空调机的额定动率约为100W | |
| D． | 一袋普通方便面的质量约为500mg |
小丽用照相机对某同学进行拍照，拍出的底片如图甲所示，若相机的焦距不变，要使底片的像如图乙所示，则（ ）| A． | 照相机离被拍同学的距离近些，同时增大像距 | |
| B． | 照相机离被拍同学的距离远些，同时减小像距 | |
| C． | 照相机离被拍同学的距离近些，同时减小像距 | |
| D． | 照相机离被拍同学的距离远些，同时增大像距 |
| A． | 1：3 | B． | 3：4 | C． | 4：3 | D． | 2：1 |
认真分析如图，物体的重力都是20N，（不考虑摩擦和动滑轮的重力）当物体处于平衡状态时，拉力F的大小分别是FA=20N，FB=10N．科学探究的过程一般要经历“提出问题”、“猜想与假设”、“进行实验与收集证据”、“分析与论证”等环节．在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学提出了三个猜想：
猜想1：摩擦力的大小与压力的大小有关．
猜想2：摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关．
猜想3：摩擦力的大小与物体运动的速度有关．
为了验证三个猜想，小丽同学设计了如图所示的实验：
（1）在实验中，为了使摩擦力大小等于测力计示数，小丽应该用测力计沿水平方向拉着物体做 运动．
（2）由图 和图 两个实验可知，摩擦力的大小与压力的大小有关．
（3）由图甲和图丙两个实验可知，摩擦力的大小与 有关，其中图丙的弹簧测力计示数如图，读数为 N．
（4）为了验证猜想3是否正确，小丽同学用图甲装置进行了三次实验，实验记录如表．
实验次数 | 木块运动速度（m/s） | 弹簧测力计示数（N） |
1 | 0.05 | 1.5 |
2 | 0.10 | 1.5 |
3 | 0.15 | 1.5 |
由实验记录可知，猜想3是 （选填“正确”或“错误”）的．
（5）在实验探究中，小丽同学应用的研究物理问题的方法是 ．
A．类比法 B．控制变量法 C．推理法 D．等效替代法．
如图所示的滑轮组，若物体重为100N，每个滑轮重为10N，则所需拉力F至少为30N，当匀速提升重物时，F=40N，物体提升的高度为1m，则滑轮组的机械效率为62.5%．