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    17．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）
    10.20.09
    20.40.18
    30.60.27
    表二　液体乙
    实验序号瓶和沙总质量（千克）深度h（米）
    40.20.07
    50.40.14
    60.60.21
    （1）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件，可初步得出结论：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）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2N（g取10N/kg），若圆柱形瓶子的底部面积为0.002m2，则甲液体的密度为1.1×103kg/m3（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，则瓶子受到的浮力相等，浸在液体中的深度h甲＞h乙，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，
    因为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
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    7．在做了“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小强设计了如图甲所示的实验：让质量不同的钢球A、B同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若B球始终相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等．

    小丽肯定了小强的实验方案后，对实验又提出了两个建议：
    建议一：因为钢球在斜面上滚下的时间很短，不利于观察和比较钢球的运动情况，不改变钢球在斜面上的位置，不改变球与斜面的粗糙程度，为了延长钢球在斜面上滚下的时间，可采用的方法是减小斜面的倾斜角度θ；
    建议二：为确保钢球滚下时不偏离斜面，可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽（如图乙所示）．图中两个小凹槽的间距L应较近（选填“较近”或“较远”），原因是：便于观察和比较两球的相对位置．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    8．某同学的重量是490N，这个同学的质量是49kg，如果这个同学到了月球上，他的质量将不变（填“变化”或“不变”）．（g=10N/kg）

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．小明在做“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，ab、c、d、e、f、g是各连线的代号，所连接的电路如图1所示．

    （1）根据所连接的电路，在方框内画出对应的电路图．
    （2）闭合开关后，如果小灯泡不亮，电压表示数为3V，电流表示数为零，则可能是导线a出现断路．
    （3）小明将故障排除后，调节变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表读数如图2所示，则小灯泡的额定功率为0.6W．
    （4）另一位同学做该实验时，在移动变阻器滑片的过程中，发现小灯泡忽亮忽灭，检查各接线处及灯泡与灯座，均接触良好，则故障的原因可能是滑动变阻器的滑片与电阻线接触不良．
    （5）小明根据测量灯泡功率的多组实验数据，作出I-U图象，如图3所示，结果发现图象不是直线，且电流表随着电压而增大的越来越慢．请你帮他分析出现如此图象的根本原因是灯丝电阻会随温度的升高而增大．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．为了研究水的沸腾，某同学用如图所示的装置进行实验，他观察了水在加热过程中温度随加热时间的变化情况，并记录了有关数据如表：
    时间/min0123456789
    温度/℃90929496979899999999
    （1）请根据记录的数据在图中先描点，再用平滑的曲线画出水的沸腾图象．
    （2）由表可知，加热了6分钟水开始沸腾，水的沸点是99℃．
    （3）根据图象可知，水的加热过程有以下特点：
    ①水沸腾前温度不断升高；
    ②水沸腾前温度上升先快后慢；
    ③水沸腾过程中温度保持不变．
    （4）在实验过程中要使水尽快沸腾，可采取的方法：
    ①减少水量；
    ②给烧杯加上盖子；

    （5）观察到当水沸腾时，水中形成大量的气泡上升到水面时破裂，里面的水蒸气散发到空气中．从实验可得出，沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象．
    （6）小丽观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图（a）、（b）所示，则图b是水沸腾前的情况，图a是水沸腾时的情况．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    2．在我国的北方，冬天对自来水管的保护十分重要，这是因为水结冰后密度将变小体积将变大，会把自来水管胀裂．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．下表是小明测一轮滑组机械效率时收集的有关数据．
    实验
    次数    		动滑轮重/N物重/N动力/N钩码上升高度/m拉力作用点移动距离/m机械效率%
    10.510.70.10.347.6
    20.521.10.10.360.6
    30.540.10.3
    （1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
    （2）实验次数3的动力如图乙所示，则弹簧测力计的示数为2.1N，实验次数3的机械效率是63.5%．

    （3）用同一滑轮组提升不同的重物至同一高度，随着提升物重的增加，除克服动滑轮重所做的额外功外，其它额外功将变大（选填“变大”或“变小”）．进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与物重和摩擦力有关．
    （4）第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为0.14W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量，是因为使用杠杆可以省力．每周一，一些学校都要举行升旗仪式，升旗时，旗杆顶端有一个定滑轮，使用它不能省力，但可以改变力的方向．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．动滑轮相当一个省力（填省力、费力或等臂）杠杆，生活中的所有机械的效率总是小于（填大于、等于或小于）1．

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