20．阅读《空气对球形物体的阻力》，回答题．
空气对球形物体的阻力
日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大，这是什么原因呢？
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力．流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小．物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力增加到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度称为收尾速度．
某科学活动小组做了“球形物体在空气中下落时，受到的阻力大小与球的半径和速度关系”的实验，测量数据见下表．（g取10N/kg）

球体编号	1	2	3
球体质量（kg）	2	5	18
球体半径（×10-2m）	5	5	15
球体收尾速度（m/s）	16	40	40

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）1号球受到空气阻力的最大值是20 N．
（2）分析半径相同的球，收尾速度的大小与球体质量有关．
（3）对于3号球，当速度为20m/s时，受到的空气阻力小于（填“大于”、“等于”或“小于”）重力．
（4）轿车的外形通常做成流线型，其目的是减小汽车行驶时受到的阻力．

19．探究题
随着“玉兔”在月球上无法“醒来”，华夏儿女久久沉浸在祈祷中，关于月球上的物理现象和规律，同学们提出很多问题和猜想，有关月球周围的磁场问题，洋洋提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案．
【进行猜想】
洋洋的猜想：
月球可能像地球一样，本身就是一个十分巨大的磁体，在它的周围存在磁场，并且也有“月磁”南极和“月磁”北极．
【设计并进行实验】
洋洋和芳芳均为检验上述猜想所拟定的实验方案：
洋洋：（1）取一个小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场．
（2）小磁针静止时，它的N极所指的方向就是“月磁”的北极．
芳芳：（1）取一个小磁针用细线悬挂在月球表面附近，用手指拨动，观察它静止时N极的指向．
（2）在同一地点，重复（1）实验一次，观察它静止时N极的指向是否总是指向某一方向．
【实验结论】
如果观察小磁针静止时总是指向某一方向，则月球上有磁场，且小磁针静止时，它的N极所指的方向就是“月磁”的北极．
【交流评估】
 你认为芳芳的设计较好．小明认为：较好的方案也存在问题；存在的问题改进：还要换不同位置进行多次实验．

18．你也许会看到，在十字路口，一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面．绿灯一亮，三辆车同时起动，小汽车冲在最前面，摩托车其次，卡车最慢．
【猜想与假设】小明看到这一现象后，提出了猜想：“机动车起动的快慢可能与质量有关”．
请你提出一个猜想：机动车的起动快慢可能与牵引力大小有关．
【设计并进行实验】
如果直接用卡车、小汽车和摩托车做实验，有些物理量难测量．所以，小明和几个同学设计如图116所示的装置进行实验．实验步骤如下，请你将未完成的部分填写完整．
①选取质量较小的砖块，称出小车和砖块的总质量m₁．
②把砖块放到小车上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车，并记下当拉力为F₁时，2s后小车离起点的距离为s₁．
③保持质量不变，按步骤②重做一次，记下当拉力为F₂时，2s后小车离起点的距离s₂．
④把小车上的砖块换成质量较大的砖块，并称出它们的总质量m₂．再次用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车，记下当拉力为F₁时，2s后小车离起点的距离s₃；当拉力为F₂时，2s后小车离起点的距离s₄．
【交流与评估】
①这个实验完成了怎样的转换呢：在静止的小车上放上质量较大的砖块，是用它当作卡车（填“卡车”“小汽车”或“摩托车”），用弹簧测力计拉动测出拉力用以替代牵引力，测出起动后2s内前进的距离，是为了比较起动快慢．
②请你对上面的实验作出评估，找出实验中不容易操作的地方，并提出改进方法．上面实验难以控制拉力不变，在桌子边缘加一个定滑轮，通过定滑轮吊起重物相等的砖码，以保证拉力大小不变

17．同学们在学校体育馆进行排球训练时，班级“物理实践活动小组”的同学准备测量排球被竖直向下全力击打落地后形变最大时对地板的压强．同学们准备了如下的器材（如图）：排球、体重计、水、方格纸若干张（不同纸张方格面积大小不同且边长已知）．
（1）测量的实验原理：P=$\frac{F}{S}$．
（2）实验过程：
①竖直向下全力击打排球，排球落在地面的方格纸上并留下印痕；如图所示，乙（甲/乙）印痕是全力击打排球留下的．
②把带有印痕的方格纸铺在体重计上，排球放在印痕上，竖直向下压排球，直到排球形变与印痕重合，根据体重计上显示的示数计算出压力的大小．
③利用方格纸计算出排球印痕的面积．
④利用压强公式计算出排球形变最大时对地板的压强．
（3）为了使测量的误差较小，测量面积时，应尽量选择格格子小（大/小）的方格纸．

16．课外兴趣小组的小雪同学对“家庭电路中，离进户线距离不同的用电器两端电压是否相同”进行探究．
（1）小雪利用如图所示电路模拟家庭电路进行探究，所有导线选用电阻可以忽略不计的铜导线．如果用电压表测量L₁和L₂两端的电压分别为U₁、U₂，那么U₁=U₂（选填“=”或“≠”）．
（2）小雪将电路中的导线ab和cd换成旧滑动变阻器上的电阻丝．发现规格完全相同的灯泡L₁比L₂亮，由此得出结论：“如果导线的电阻不能忽略，那么离电源距离越近的电灯两端电压越大”．她判断的依据是：灯泡越亮，则灯泡的实际功率越大，对于规格相同的电灯泡来说其两端的电压就越大．

15．小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样．对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想：
猜想1：制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量．
猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量．
猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量．
小明为探究自己的猜想，设计出一个实验方案：
①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两根弹簧的初始长度L₁、L₂；
②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相等的力拉弹簧，测出两根弹簧的对应长度L₁′、L₂′；
③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据．
（1）该实验方案研究的是猜想2（填写序号）；
（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做的目的是得到材料、粗细均相同的两根弹簧．
（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与拉力大小有关．
（4）探究此猜想需要研究和比较的物理量是弹簧的原长和对应的伸长量．

14．小华要测量一个电源的电压（电压保持不变，约为18V），可供选用的器材如下，待测电源；一个电压表（量程0～3V）；一个电流表（量程0～100mA）；四个阻值已知的电阻，分 别为及R₁ （10Ω）、R₂（20Ω）、R₃（60Ω）和R₄（80Ω）； 一个开关及若干导线．请合理选择器材，设计一个实验测量电源电压．要求．
（1）在虚线框内画出设计的实验电路图（电路中的电阻最多选用两个）
（2）实验中所需测量的物理量是电阻R₁两端电压U₁．
（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）U=$\frac{{R}_{1}+{R}_{3}}{{R}_{1}}$U₁．

13．某兴趣小组的同学观察到不同物体在空气中下落的快慢不同，如石子下落比羽毛快得多，于是他们联想到“物体在液体中下沉的快慢与哪些因素有关”，并作出以下猜想：
猜想一：物体下沉快慢与物体质量有关；    
猜想二：物体下沉快慢与液体种类有关；
猜想三：物体下沉快慢与物体体积有关；    
猜想四：物体下沉快慢与物体形状有关；
他们利用天平、秒表、长玻璃圆筒、体积和形 状相同的小瓶，还有细沙、水、牛奶、食用油等器材，进行探究实验，将能够下沉的物体从液面处由静止开始下沉，每次下沉深度均为0.3m．记录的部分实验数据如下表．

实验序号	液体	质量m/g	下沉时间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）物体在液体中下沉的深度相同时，通过比较物体的下沉时间判断下沉的快慢．
（2）图示为物体分别在三种液体中下沉时间与其质量的关系图象，其中反映物体在食用油中下沉时间与质量关系的图象是c．
（3）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6）的数据，可以得出的结论是：物体的质量越大，物体下沉越快．

12．在复习“电流的磁场”和“磁场对电流的作用”时，小刚想：“既然通电导体周围存在磁场，磁场又会对通电导体产生力的作用，那么相互靠近的两个通电导体间是否会产生力的作用呢？”
（1）于是，他和小强商议通过实验来研究这一问题．
他们找到了两根柔软的导线，相距较近地并排固定在接线板上，实验电路如图甲所示．通过实验观察到的现象如图乙所示．该实验表明：两个通电导体间会产生力的作用．
（2）小强认为，如果改变其中一个通电导体的电流方向，则它们之间作用力的方向也会发生改变．
小强这样想的理由是：电流产生的磁场方向是由电流的方向决定的，当一个通电导体中电流的方向改变时，它产生的磁场方向也会发生改变；而磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，另一个通电导体中电流的方向不变，但磁场的方向变化了，它受到的磁场力的方向就会改变．

11．为研究沿光滑斜面向上拉重物所需的拉力F大小与哪些因素有关，某实验小组同学利用图所示的装置进行实验，实验时多次改变斜面长度L和高度h，每一次用弹簧测力计拉动重为1牛的物体从斜面底端缓慢拉伸至顶端，实验数据记录在表一、表二和表三中．
①分析比较实验序号1、4、8或2、5的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面提升同一重物时，当斜面长度L相同，拉力F与高度h成正比．
②分析比较实验序号2、4与7（或3、5与8，或6与9）的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面提升同一重物时，拉力F与斜面的长度L成反比．
③进一步综合分析比较表一、表二、表三的数据及相关条件，并归纳得出结论．
（a）分析比较表一、表二或表三的数据及相关条件，可得斜面的高h与斜面的长度L之比相同，拉力F也相同．
（b）分析比较表一、表二和表三的数据及相关条件，可得斜面的高h与斜面的长度L之比越大，拉力F也越大．
表一

次数	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

次数	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

次数	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