题目内容
7．
某研究性学习小组的同学为了制作能够方便鉴别液体种类的仪器．他们猜测漂浮在液面上的物体浸在液体中的深度可能与物体的质量、液体的种类存在着某种关系，并进行实验探究．实验时，该小组同学选用一个圆柱形的瓶子，内装不同质量的细沙，先后漂浮在甲、乙两种液体中，并用仪器测出每一次实验时瓶和细沙的总质量及圆柱形的瓶子底部所处的深度h（已知甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙），如图所示．记录的数据如表一、表二所示．表一 液体甲
| 实验序号 | 瓶和沙总质量（千克） | 深度h（米） |
| 1 | 0.2 | 0.06 |
| 2 | 0.4 | 0.12 |
| 3 | 0.6 | 0.18 |
| 实验序号 | 瓶和沙总质量（千克） | 深度h（米） |
| 4 | 0.2 | 0.08 |
| 5 | 0.4 | 0.16 |
| 6 | 0.6 | 0.24 |
（2）分析比较实验的数据及相关条件，可知甲、乙两种液体的密度关系是ρ甲＜ρ乙（填“＜”或“＞”或“=”）．
（3）实验序号1的这次实验，圆柱形瓶子所受的浮力为2牛（g取10牛/千克），若圆柱形瓶子的底部面积为0.002米2，则甲液体的密度为1.1×103千克/米3（结果保留小数点后1位）．
分析 （1）从实验序号1、2、3或4、3、6的数据可看出瓶子和沙的总质量增加几倍瓶子浸在液体中的深度就增加几倍，所以它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成正比．
（2）物体漂浮时浮力等于物体自身的重力，由实验序号1和4或2和5或3和6可知，瓶子和沙的总质量相等，则瓶子所受的浮力相等，瓶子浸在甲液体中的深度大，则浮力相等时排开甲液体的体积大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知甲的密度小于乙的密度．
（3）物体漂浮时浮力等于物体自身的重力，实验序号1的这次实验，圆柱形瓶子所受的浮力等于瓶和沙的总重力，利用公式F浮=G物=mg求得瓶子受到的浮力．再利用公式F浮=ρ液gV排=ρ液gSh解得甲液体的密度．
解答 解：（1）分析比较实验序号1、2、3或4、3、6的数据可得：漂浮在同种液体中的圆柱形瓶子，它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成正比．
（2）由实验序号1和4或2和5或3和6两次实验可知漂浮在液体中的瓶子和沙的总质量相等、浸在液体中的深度h甲＞h乙，则瓶子受到的浮力相等、V排甲＞V排乙，所以ρ甲＜ρ乙．
（3）序号1的实验中瓶和沙的总质量m=0.2kg，
则瓶和沙的总重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，
所以F浮=G=2N，
又因为F浮=ρgV排=ρgSh，
所以ρ=$\frac{{F}_{浮}}{gSh}$=$\frac{2N}{0.002{m}^{2}×0.09m×10N/kg}$≈1.1×103kg/m3．
故答案为：（1）正；（2）＜；（3）2；1.1×103．
点评 本题考查了阿基米德原理和重力的计算、密度的计算等，解题的关键是对实验记录数据的理解和分析，还要学会灵活运用公式及其变形．
练习册系列答案
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18．
炎热的夏天，小吴发现，自行车车胎中的气打得过足容易发生爆胎现象．他为了探究原因，进行了如下的实验：在烧瓶中封入一定质量的某种气体，烧瓶的一端连接在压强计上．将烧瓶放入水中，利用温度计可以测得水的温度，也就是瓶中气体的温度（如图）．给水槽中的水加热，通过不断调整压强计以保持瓶中气体的体积不变，并利用温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度值及相应的压强值．经过一段时间，实验数据记录如表：
（1）小吴提出的问题是一定质量的气体在体积不变时气压与温度有什么关系．
（2）小吴对上述数据进行了归纳分析，得出了初步结论：
一定质量的气体，在体积保持不变时，温度越高，气压越大．
炎热的夏天，小吴发现，自行车车胎中的气打得过足容易发生爆胎现象．他为了探究原因，进行了如下的实验：在烧瓶中封入一定质量的某种气体，烧瓶的一端连接在压强计上．将烧瓶放入水中，利用温度计可以测得水的温度，也就是瓶中气体的温度（如图）．给水槽中的水加热，通过不断调整压强计以保持瓶中气体的体积不变，并利用温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度值及相应的压强值．经过一段时间，实验数据记录如表：| 气体的温度/℃ | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 气体的压强/帕 | 1.01×105 | 1.03×105 | 1.07×105 | 1.1×105 |
（2）小吴对上述数据进行了归纳分析，得出了初步结论：
一定质量的气体，在体积保持不变时，温度越高，气压越大．
2．
为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验．实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙）液体在不同体积时的质量．下表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值．
（1）在方格纸中，用图线分别把甲、乙两种不同液体的质量随体积变化的情况表示出来．（在图线上标注出甲、乙的物质名称）
（2）分析下表中实验序号1与2（2与3、l与3）或4与5（5与6、4与6）的体积与质量变化的倍数关系或图象，可归纳得出的结论是：同种物质，质量与体积的比值相同．
（3）分析上表中实验序号：1与4（或2与5，3与6）可归纳得出的结论是：体积相同的甲、乙两种液体，它们的质量不相同．
（4）分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳得出的结论是：不同物质，质量与体积的比值不同．物理学中根据物质的这种性质，从而建立了密度的概念．
（5）本实验中测量多组数据的目的是为了避免偶然性，得到更为普遍的规律．
为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验．实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙）液体在不同体积时的质量．下表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值．| 物质 | 序号 | 体积（cm3） | 质量（g） | 质量/体积（g/cm3） |
| 甲 | 1 | 5 | 9 | 1.80 |
| 2 | 10 | 18 | 1.80 | |
| 3 | 15 | 27 | 1.80 | |
| 乙 | 4 | 5 | 4 | 0.80 |
| 5 | 10 | 8 | 0.80 | |
| 6 | 15 | 12 | 0.80 |
（2）分析下表中实验序号1与2（2与3、l与3）或4与5（5与6、4与6）的体积与质量变化的倍数关系或图象，可归纳得出的结论是：同种物质，质量与体积的比值相同．
（3）分析上表中实验序号：1与4（或2与5，3与6）可归纳得出的结论是：体积相同的甲、乙两种液体，它们的质量不相同．
（4）分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳得出的结论是：不同物质，质量与体积的比值不同．物理学中根据物质的这种性质，从而建立了密度的概念．
（5）本实验中测量多组数据的目的是为了避免偶然性，得到更为普遍的规律．
12．为了研究弹簧长度的增加量与哪些因素的关系，小华同学选用了用相同材料和粗细的金属丝制成的弹簧A、B、C、D和测力计进行实验．已知弹簧A、C的弹簧圈直径相等，弹簧B、D的弹簧圈直径也相等，且A、C的弹簧圈直径小于B、D的弹簧圈直径；A、B原来的长度均为LO，C、D原来的长度均为LO′，且LO＜LO′．他将弹簧A、B、C、D的左端固定，并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧，它们的长度各目增加了△L1、△L2、△L3和△L4，如（a）、（b）、（c）、（d）所示．请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论．
（1）分析比较 （a）、（b）或（c）、（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件．可得：当外力、金属丝的材料和粗细、原长相同时，弹簧圈直径越大，弹簧长度的增加量越大．
（2）分析比较（a）、（c）或（b）、（d）中的测力计示数．弹簧长度的增加量以及相关条件，可得：当外力、金属丝的材料和粗细、弹簧圈直径相同时，原长越大，弹簧长度的增加量越大．
（3）若研究A弹簧的长度与外力的关系时记录了相应的数据，如表：
则根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图象应该是如图2B图（填序号）所示的图象．
（4）若将以上C、D两个弹簧均改造成弹簧测力计，且两测力计的外壳和刻度分布均相同，则用弹簧D制成的测力计精确度更高．
（5）小华同学继续把制作好的弹簧测力计改造成为“密度秤”．他在不改变原来弹簧测力计刻度分布的情况下，先将塑料杯挂在弹簧测力计上，再将塑料小桶中分别装满已知密度的五种不同液体后，用弹簧测力计称它们的物重，数据如表：
①分析此表，图甲中能正确反映液体的密度与弹簧测力计示数之间的规律的图象是B．
②小华改造的密度秤的分度值是0.1g/cm3，如图乙所示，指针指在密度秤图示位置时，待测液体的密度为2.1g/cm3
③小华经过分析发现：自己制作的密度秤的“0刻度线”与弹簧测力计的“0刻度线”不重合，使用起来显得很不方便．他经过思考，对自己的改造过程进行了修正，成功地使两个“0刻度线”重合在了一起，小华的修正做法是：将塑料桶挂在秤钩上后，先将指针对齐弹簧测力计的0刻度线，然后再进行测量后标注密度的刻度值．
④小华在修正后的密度秤的塑料桶中重新装满密度为0.8g/cm3的液体，此时对于弹簧测力计的示数应为1.6N．
（1）分析比较 （a）、（b）或（c）、（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件．可得：当外力、金属丝的材料和粗细、原长相同时，弹簧圈直径越大，弹簧长度的增加量越大．
（2）分析比较（a）、（c）或（b）、（d）中的测力计示数．弹簧长度的增加量以及相关条件，可得：当外力、金属丝的材料和粗细、弹簧圈直径相同时，原长越大，弹簧长度的增加量越大．
（3）若研究A弹簧的长度与外力的关系时记录了相应的数据，如表：
| 钩码总重/N | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 | 14.0 |
| 指针位置/cm | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.3 | 5.5 |
（4）若将以上C、D两个弹簧均改造成弹簧测力计，且两测力计的外壳和刻度分布均相同，则用弹簧D制成的测力计精确度更高．
（5）小华同学继续把制作好的弹簧测力计改造成为“密度秤”．他在不改变原来弹簧测力计刻度分布的情况下，先将塑料杯挂在弹簧测力计上，再将塑料小桶中分别装满已知密度的五种不同液体后，用弹簧测力计称它们的物重，数据如表：
| 液体密度ρ/（g/cm3） | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.3 | 1.7 |
| 弹簧测力计的示数F/N | 2.4 | 2.8 | 3.2 | 3.4 | 4.2 |
②小华改造的密度秤的分度值是0.1g/cm3，如图乙所示，指针指在密度秤图示位置时，待测液体的密度为2.1g/cm3
③小华经过分析发现：自己制作的密度秤的“0刻度线”与弹簧测力计的“0刻度线”不重合，使用起来显得很不方便．他经过思考，对自己的改造过程进行了修正，成功地使两个“0刻度线”重合在了一起，小华的修正做法是：将塑料桶挂在秤钩上后，先将指针对齐弹簧测力计的0刻度线，然后再进行测量后标注密度的刻度值．
④小华在修正后的密度秤的塑料桶中重新装满密度为0.8g/cm3的液体，此时对于弹簧测力计的示数应为1.6N．
19．
物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，小明有如下猜想：
猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如表：
（1）验证猜想一，应比较实验序号1和3，结论是：在下落高度相同时，物体下落的快慢与材料无关；
（2）请你帮助小明验证猜想三：
器材：0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺，还需要的器材是秒表；
（3）小华同学也对这个问题进行了研究，她让两片完全相同的纸（一张平展，另一张对折）同时从三楼由静止开始下落，她发现两片纸不同时（填“同时”或“不同时”）着地，此下落过程中两片纸作的不是（填“是”或“不是”）自由落体运动，因为纸所受的阻力太大，相对于纸的重力不能忽略不计．
（4）若铁球在如图所示中运动请画出的铁球重力示意图．
物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，小明有如下猜想：猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如表：
| 实验序号 | 材料 | 下落高度（m） | 下落时间（s） |
| 1 | 铁球 | 20 | 1.96 |
| 2 | 铁球 | 30 | 2.47 |
| 3 | 铅球 | 20 | 1.96 |
（2）请你帮助小明验证猜想三：
器材：0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺，还需要的器材是秒表；
（3）小华同学也对这个问题进行了研究，她让两片完全相同的纸（一张平展，另一张对折）同时从三楼由静止开始下落，她发现两片纸不同时（填“同时”或“不同时”）着地，此下落过程中两片纸作的不是（填“是”或“不是”）自由落体运动，因为纸所受的阻力太大，相对于纸的重力不能忽略不计．
（4）若铁球在如图所示中运动请画出的铁球重力示意图．
16．
联系生活，回答下列问题：
如图是一个智能手机，请你结合智能手机的结构和使用过程中的物理现象，写出四个相关的物理知识．
联系生活，回答下列问题：如图是一个智能手机，请你结合智能手机的结构和使用过程中的物理现象，写出四个相关的物理知识．
| 序号 | 智能手机的结构和使用过程中的物理现象 | 相关的物理知识 |
| 示例 | 智能手机上网 | 智能手机上网是利用电磁波传递信息的 |
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