10．物體只在重力作用下由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)．這種運(yùn)動(dòng)只在沒(méi)有空氣的空間才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣的阻力相對(duì)于物體的重力可以忽略，物體的下落也可以近似地看作自由落體運(yùn)動(dòng)．為了探究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與哪些因素有關(guān)，小剛同學(xué)有如下猜想：
猜想一：物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān)；
猜想二：物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān)；
猜想三：物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為了驗(yàn)證猜想的正確性，小剛和幾位同學(xué)用三個(gè)金屬球做了一系列實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如表：
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)		材料物體
質(zhì)量/kg		下落
高度/m		下落
時(shí)間/s
1鐵球0.1201.96
2鐵球0.1302.47
3鉛球0.1201.96
4鉛球0.2201.96
（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、3；為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2；為了驗(yàn)證猜想三，應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、4．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與物體下落的高度有關(guān)．
（3）圖是小剛同學(xué)用照相機(jī)每隔相等的時(shí)間自動(dòng)拍照一次，拍下的小球下落時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以看出小球在做變速（選填“勻速”或“變速”）直線運(yùn)動(dòng)．
（4）小莉同學(xué)也對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了探究，她讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時(shí)從三樓由靜止開(kāi)始下落，她發(fā)現(xiàn)兩者下落時(shí)間不相等，原因是空氣阻力對(duì)紙團(tuán)的影響較大，不能忽略．

分析 （1）根據(jù)控制變量法，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出符合要求的實(shí)驗(yàn)序號(hào)．
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（3）做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相等時(shí)間內(nèi)的路程相等，做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相等時(shí)間內(nèi)的路程不相等，根據(jù)圖示照片判斷小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（4）從空氣阻力的影響分析原因．

解答 解：（1）驗(yàn)證猜想一：物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān)，需要控制小球的質(zhì)量、下落高度相同而材料不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、3符合要求；
驗(yàn)證猜想二：物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān)，應(yīng)控制小球的材料與質(zhì)量相同而小球下落高度不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2符合要求；
驗(yàn)證猜想三：物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制小球的材料與下落高度相同而小球的質(zhì)量不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、4符合要求；
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與物體下落的高度有關(guān)，即猜想2是正確的．
（3）由圖示照片可知，在相等時(shí)間內(nèi)，小球下落的高度（路程）不同，隨時(shí)間的增加，小球路程越來(lái)越大，小球做變速直線運(yùn)動(dòng)．
（4）質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時(shí)從三樓由靜止開(kāi)始下落，由于紙團(tuán)受到的空氣阻力對(duì)紙團(tuán)運(yùn)動(dòng)影響較大，不能忽略，而鐵球受到的空氣阻力對(duì)鐵球運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略，所以它們不能同時(shí)落地，所以它們的落地時(shí)間不同．
故答案為：（1）1、3；1、2；3、4；（2）物體下落的高度；（3）變速；（4）空氣阻力對(duì)紙團(tuán)的影響較大，不能忽略．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，掌握控制變量法的應(yīng)用是正確解題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)，小蕊和小昌同學(xué)想探究磁體對(duì)鐵釘?shù)奈Φ拇笮∨c放入它們之間物體的哪些因素有關(guān)，請(qǐng)你參與探究并解決一些問(wèn)題．
（1）如圖，保持磁體和紙片間的距離一定，在紙片上放入不同的物體時(shí)，通過(guò)比較紙片下面能吸附的鐵釘數(shù)量，顯示磁體對(duì)鐵釘吸引力的大�。�
鐵釘?shù)姆胖糜袌D中的甲、乙兩種方法，依據(jù)二力平衡的原理，鐵釘在磁場(chǎng)中某點(diǎn)受到的吸引力等于它的重力，應(yīng)選擇圖中乙的方法．
（2）選擇正確的方法后，他們?cè)诩埰戏謩e放入形狀、面積和厚度相同，材料不同的鐵板、鋁板等，觀察能吸引的鐵釘個(gè)數(shù)，多次實(shí)驗(yàn)后將數(shù)據(jù)記錄在下表中．
磁體與紙片之間放入的物體不放物體鐵板鎳板鋁板陶瓷板玻璃板塑料板
吸引鐵釘數(shù)量/個(gè)4113333
①分析數(shù)據(jù)，可以得出，在其它條件相同時(shí)，放入鐵板或鎳板，吸引鐵釘?shù)臄?shù)量較少，說(shuō)明鐵板和鎳板對(duì)吸引力的影響較大，即對(duì)磁性屏蔽效果明顯．
②鐵、鎳、鋁都是導(dǎo)體，而鋁對(duì)磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是鋁不能被磁化．
③鋁是導(dǎo)體，陶瓷、玻璃和塑料是絕緣體，從表中數(shù)據(jù)知道，它們對(duì)吸引力影響效果相同．據(jù)此，你提出一個(gè)值得探究的問(wèn)題：磁體屏蔽的效果與哪些因素有關(guān)
（3）他們?cè)诩埰戏謩e放入形狀和厚度相同、面積不同的鐵板．發(fā)現(xiàn)鐵板面積越大，吸住的鐵釘數(shù)量越少．
（4）日常生活中，磁卡常受外界磁場(chǎng)影響出現(xiàn)消磁現(xiàn)象．請(qǐng)你根據(jù)含有鐵、鎳的物體對(duì)磁性屏蔽效果明顯的性質(zhì)，再寫(xiě)出一種保護(hù)磁卡磁性的方法：磁卡放入鐵盒中．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：填空題

1．星期天我校某班同學(xué)騎自行車(chē)去郊游，小明同學(xué)用同樣大小的力推兩名騎自行車(chē)的同學(xué)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量較小的同學(xué)速度增加較快，質(zhì)量較大的同學(xué)速度增加較慢．愛(ài)思考的小明猜想：物體速度增加的快慢可能與質(zhì)量有關(guān)．為了驗(yàn)證自己的猜想，他和其他同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示：
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)		小車(chē)及砝碼的質(zhì)量m（kg）開(kāi)始的速度v0（m/s）1秒末的速度v1（m/s）2秒末的速度v2（m/s）每秒速度的增加量△v（m/s）
10.50121
2100.51
3200.250.50.25
（1）將表中所缺的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們驗(yàn)證了小明的猜想并得出物體每秒速度的增加量△v與其質(zhì)量m之間的關(guān)系是：物體所受的外力一定時(shí)，物體每秒速度的增加量△v與其質(zhì)量m成反比．
（3）從這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步得出，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，質(zhì)量是物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因．
（4）完成此實(shí)驗(yàn)時(shí)的要求是實(shí)驗(yàn)桌面光滑水平，鉤碼的質(zhì)量相同從而保證拉力一樣．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．你也許會(huì)看到，在十字路口，一輛卡車(chē)、一輛小汽車(chē)和一輛摩托車(chē)并排停在白線的后面．綠燈一亮，三輛車(chē)同時(shí)起動(dòng)，小汽車(chē)沖在最前面，摩托車(chē)其次，卡車(chē)最慢．
【猜想與假設(shè)】小明看到這一現(xiàn)象后，提出了猜想：“機(jī)動(dòng)車(chē)起動(dòng)的快慢可能與質(zhì)量有關(guān)”．
請(qǐng)你提出一個(gè)猜想：機(jī)動(dòng)車(chē)的起動(dòng)快慢可能與牽引力大小有關(guān)．
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
如果直接用卡車(chē)、小汽車(chē)和摩托車(chē)做實(shí)驗(yàn)，有些物理量難測(cè)量．所以，小明和幾個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)如圖116所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)你將未完成的部分填寫(xiě)完整．
①選取質(zhì)量較小的磚塊，稱(chēng)出小車(chē)和磚塊的總質(zhì)量m1．
②把磚塊放到小車(chē)上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)小車(chē)，并記下當(dāng)拉力為F1時(shí)，2s后小車(chē)離起點(diǎn)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(shí)，2s后小車(chē)離起點(diǎn)的距離s2．
④把小車(chē)上的磚塊換成質(zhì)量較大的磚塊，并稱(chēng)出它們的總質(zhì)量m2．再次用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)小車(chē)，記下當(dāng)拉力為F1時(shí)，2s后小車(chē)離起點(diǎn)的距離s3；當(dāng)拉力為F2時(shí)，2s后小車(chē)離起點(diǎn)的距離s4．
【交流與評(píng)估】
①這個(gè)實(shí)驗(yàn)完成了怎樣的轉(zhuǎn)換呢：在靜止的小車(chē)上放上質(zhì)量較大的磚塊，是用它當(dāng)作卡車(chē)（填“卡車(chē)”“小汽車(chē)”或“摩托車(chē)”），用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)測(cè)出拉力用以替代牽引力，測(cè)出起動(dòng)后2s內(nèi)前進(jìn)的距離，是為了比較起動(dòng)快慢．
②請(qǐng)你對(duì)上面的實(shí)驗(yàn)作出評(píng)估，找出實(shí)驗(yàn)中不容易操作的地方，并提出改進(jìn)方法．上面實(shí)驗(yàn)難以控制拉力不變，在桌子邊緣加一個(gè)定滑輪，通過(guò)定滑輪吊起重物相等的磚碼，以保證拉力大小不變

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

5．在力學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)，小紅到實(shí)驗(yàn)室用小車(chē)、彈簧、毛巾、棉布、玻璃等器材做了下面的探究實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)裝置及步驟如下：
a．將彈簧左端固定在墻上，右端與小車(chē)接觸（不連接），小車(chē)放在光滑的水平面AB上，此時(shí)彈簧處在原長(zhǎng)狀態(tài)，如圖甲所示；
b．在水平面BC上鋪上毛巾，向左移動(dòng)小車(chē)壓縮彈簧，然后從靜止釋放小車(chē)，標(biāo)出小車(chē)在毛巾面上運(yùn)動(dòng)的距離；
c．在水平面BC上分別鋪上棉布和玻璃，重做實(shí)驗(yàn)（彈簧壓縮量與b相同），并標(biāo)出小車(chē)在棉布和玻璃面上運(yùn)動(dòng)的距離．三次實(shí)驗(yàn)小車(chē)靜止時(shí)位置如圖乙①②③所示．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）每次實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧的壓縮量相同，則小車(chē)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度相同（選填“相同”或“不同”）．
（2）若表面粗糙程度是：毛巾面最大，棉布次之、玻璃最小，可以得出結(jié)論：水平面越光滑，小車(chē)受到的阻力越小，速度減小得越慢（選填“快”或“慢”）．由此可以得出推論：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力作用，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這種研究物理問(wèn)題的方法叫理想化實(shí)驗(yàn)（選填“控制變量法”、“轉(zhuǎn)換法”或“理想化實(shí)驗(yàn)”）．
（3）為了探究物體的動(dòng)能和速度的關(guān)系，小紅改變彈簧的壓縮量，重做實(shí)驗(yàn)，小車(chē)在毛巾表面靜止時(shí)如圖丙④所示，她應(yīng)比較圖丙④與圖乙中①（填序號(hào)）來(lái)分析；可以得出結(jié)論：質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，物體的動(dòng)能越大．
（4）她還想探究物體的動(dòng)能和質(zhì)量的關(guān)系，她設(shè)計(jì)了這樣的方案：在圖丙④的基礎(chǔ)上，在小車(chē)上放一只砝碼，向左移動(dòng)小車(chē)與圖丙④的壓縮量相同，重做實(shí)驗(yàn)．標(biāo)出小車(chē)在毛巾表面上運(yùn)動(dòng)的距離，將這個(gè)距離與圖丙④中小車(chē)在毛巾上運(yùn)動(dòng)的距離比較，不能（選填“能”、“不能”）說(shuō)明動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

15．小明和小亮在學(xué)校的乒乓球臺(tái)上玩彈玻璃球的游戲，一不小心玻璃球就會(huì)滾到臺(tái)下，他們注意到，球的落地點(diǎn)時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近．那么，玻璃球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離會(huì)和哪些因素有關(guān)呢？小明作出下列猜想：
同一玻璃球，h=0.2m
次序球臺(tái)高度/m小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離/m
10.50.63
21.00.89
31.51.09
猜想1：小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離可能與小球的質(zhì)量有關(guān)；
猜想2：小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離可能與球臺(tái)的高度有關(guān)；
猜想3：小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離可能與小球的速度有關(guān)．
（1）小明想按圖所示，用玻璃球、高度可調(diào)的桌子和斜面等完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)還需要的器材是刻度尺．
（2）在實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量落地點(diǎn)O到球臺(tái)的水平距離，請(qǐng)你運(yùn)用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)幫助他們確定這一距離的起點(diǎn)O的位置（寫(xiě)出具體的方法和原理）．
方法：在桌子的邊緣上讓小球自由下落，
原理：重力的方向總是豎直向下．
（3）小明讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下，測(cè)得小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離均相同．這說(shuō)明猜想1是錯(cuò)誤（正確/錯(cuò)誤）的．
（4）小明讓同一玻璃球，從斜面的同一高度滾下，實(shí)驗(yàn)完成后得到如上表的數(shù)據(jù)，則可驗(yàn)證猜想2，可得到的結(jié)論是：小球的初速度一定時(shí)，球臺(tái)的高度越高，小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離越大．
（5）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想3是否正確，簡(jiǎn)述你的實(shí)驗(yàn)方案．
簡(jiǎn)要做法：保持球臺(tái)的高度不變，使同一小球從斜面的不同高度滾下，測(cè)量出小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離．
如何判斷：若小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離不相等，則說(shuō)明球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離與小球的速度有關(guān)；（若小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離相等，則說(shuō)明球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離與小球的速度無(wú)關(guān)）．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：填空題

2．某小組同學(xué)研究柱形物體浸入液體的過(guò)程中液體對(duì)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(cè)力計(jì)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(jì)算出相鄰兩次實(shí)驗(yàn)中h的變化量△h，并測(cè)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(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)記錄在表二中．（已知：r1＞r2）
表一（液體密度為r1）
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)		h（米）F 液（牛）△h（米）△F液（牛）
1020.00.011.0
20.0121.0
30.0222.00.022.0
40.0424.0
50.0525.00.033.0
60.0828.0
70.1535.00.010
80.1635.0
表二（液體密度為r2）
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)		h（米）F液（牛）△h（米）△F液（牛）
9020.00.010.8
100.0120.8
110.0221.60.021.6
120.0423.2
130.0524.00.032.4
140.0826.4
150.1532.00.020
160.1732.0
①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)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：同一柱形物體浸入同種液體過(guò)程中，液體對(duì)容器底部的壓力隨柱體浸入液體深度的增大而增大．
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)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：同一柱形物體浸入同種液體中，△h相同，液體密度越大，△F越大．     
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)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(jiǎn)述數(shù)據(jù)與小紅結(jié)論不符的原因柱體浸沒(méi)在液體中．
④請(qǐng)進(jìn)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．
（a）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～6或9～14中△F液和△h的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在柱形物浸入同種液體的過(guò)程中，△F液與△h成正比．
（b）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～6和9～14中△F液和△h的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在柱形物浸入不同液體的過(guò)程中，△h相同時(shí)，不同的液體，△F液不同．
該小組同學(xué)認(rèn)為物體浸入液體的過(guò)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(lèi)有關(guān)之外，可能還與物體自身的形狀有關(guān)，為了驗(yàn)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(zhǎng)H=0.15米   橫截面積 S；
圓柱體丙     高   H=0.2米   橫截面積 S．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．如圖所示，邊長(zhǎng)為0.2m的均勻正方體甲和盛有水的底面積為9×10-2m2的薄壁圓柱形容器乙放在水平地面上，乙容器足夠高．現(xiàn)將甲浸入水中（甲在水中沉底）．
①若乙中水面最初高度為0.1m，求放入甲后水面最終高度；
②若乙中水面最初高度為0.15m，求放入甲后水面最終高度．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

20．把200克鐵塊放在爐中加熱，取出后；立即投入700克10℃的水中，水溫升高到100℃，（鐵的比熱容為0.452×103焦/（千克•℃），水的比熱容為4.18×103焦/（千克•℃）．（不計(jì)熱量損失）求：
（1）水吸收的熱量．
（2）鐵塊放出的熱量．
（3）爐火的溫度．

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