10．物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動．這種運(yùn)動只在沒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．為了探究自由落體運(yùn)動時間與哪些因素有關(guān)，小剛同學(xué)有如下猜想：
猜想一：物體下落的時間與物體的材料有關(guān)；
猜想二：物體下落的時間與物體下落的高度有關(guān)；
猜想三：物體下落的時間與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為了驗證猜想的正確性，小剛和幾位同學(xué)用三個金屬球做了一系列實驗，數(shù)據(jù)記錄如表：

實驗 序號	材料	物體 質(zhì)量/kg	下落 高度/m	下落 時間/s
1	鐵球	0.1	20	1.96
2	鐵球	0.1	30	2.47
3	鉛球	0.1	20	1.96
4	鉛球	0.2	20	1.96

（1）為了驗證猜想一，應(yīng)比較實驗序號1、3；為了驗證猜想二，應(yīng)比較實驗序號1、2；為了驗證猜想三，應(yīng)比較實驗序號3、4．
（2）實驗結(jié)論：自由落體運(yùn)動時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)每隔相等的時間自動拍照一次，拍下的小球下落時的運(yùn)動狀態(tài)，可以看出小球在做變速（選填“勻速”或“變速”）直線運(yùn)動．
（4）小莉同學(xué)也對這個問題進(jìn)行了探究，她讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時從三樓由靜止開始下落，她發(fā)現(xiàn)兩者下落時間不相等，原因是空氣阻力對紙團(tuán)的影響較大，不能忽略．

9．科學(xué)源于生活又高于生活，日常生活中的許多現(xiàn)象，往往隱含著科學(xué)道理，學(xué)習(xí)科學(xué)要善于觀察，善于發(fā)現(xiàn)．
生活發(fā)現(xiàn)：①自行車在烈日下暴曬，車胎容易發(fā)生爆炸．
②壓縮一段封閉在注射器內(nèi)的空氣，發(fā)現(xiàn)越壓縮越費力．
提出問題：一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)？
建立假設(shè)：假設(shè)一：一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可能與氣體的溫度有關(guān)；
假設(shè)二：一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可能與氣體的體積或密度有關(guān)．
實驗驗證：為驗證假設(shè)一，進(jìn)行如下操作：
步驟一：取一根長約為1m一端封閉的細(xì)玻璃管，在室溫（20℃）下用水銀封閉一端空氣住，將玻璃管豎直固定，并在玻璃管上標(biāo)出水銀下表面的位置如圖所示．
步驟二：將空氣柱浸入50℃的水中，待水銀柱不再上升后，往玻璃管內(nèi)注入水銀直到水銀柱下表面到達(dá)標(biāo)記處為止．
步驟三：將空氣柱浸入80℃的水中，重復(fù)實驗．
現(xiàn)象描述：空氣柱的溫度越高，上方的水銀柱也越長．
得出結(jié)論：一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，其壓強(qiáng)越大．
評價交流：科學(xué)猜想往往需要一定的事實作為依據(jù)，請為猜想“氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)還可能與氣體的質(zhì)量有關(guān)”，例舉一事實作為依據(jù)籃球內(nèi)氣體充的越多越難被壓縮．

8．小芳在公園里看到一個小孩在蕩秋千．她發(fā)現(xiàn)無論小孩的秋千擺蕩得高還是低，來回擺動一次的時間好像并沒有不同；當(dāng)小孩離開后，秋千繼續(xù)擺動的快慢似乎和有人時也相同．那么秋千來回擺動一次的時間會受什么因素影響呢？她做出了以下猜想：A．可能與秋千擺動的幅度有關(guān)；B．可能與秋千和人的質(zhì)量有關(guān)；C．可能與秋千吊繩的長度有關(guān)．
她決定用單擺來模擬秋千，探究單擺來回擺動一次的時間與什么因素有關(guān)，于是她準(zhǔn)備了不同質(zhì)量的小鐵球、細(xì)線、刻度尺、停表、鐵架臺等器材．實驗裝置如圖甲所示．

實驗 次數(shù)	擺幅 （m）	小球質(zhì)量 （kg）	擺長 （m）	時間 （s）
1	0.1	0.03	0.8	1.8
2[	0.1	0.04	0.8	1.8
3	0.2	0.04	0.8	1.8
4	0.2	0.04	1	2.0

（1）小芳完成了實驗并將數(shù)據(jù)記如如表，分析數(shù)據(jù)可知：單擺來回擺動一次的時間只與擺長有關(guān)．
（2）接著，小芳在擺線懸掛點O的正下方固定一鐵釘P，將擺球從A點釋放，擺線碰到鐵釘后擺球仍能繼續(xù)擺動，到達(dá)B點后再擺回，如此往復(fù)，如圖乙所示．若擺長為0.8m，則單擺在A、B兩點間來回擺動一次所需時間應(yīng)小于l.8s（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）不計空氣阻力及各處的摩擦．?dāng)[球到達(dá)的A、B兩點是否在同一水平線上？答：是（選填“是”或“不是”），因為擺的重力勢能相同．
（4）生活中若如圖丙所示的擺鐘走慢了，校準(zhǔn)時應(yīng)將擺長變短（選填“增大”或“減小”）鐘擺的長度．

7．在學(xué)習(xí)了串聯(lián)電路以后，小陽認(rèn)為：在串聯(lián)電路中同時工作的用電器個數(shù)越多，其電路中的電流越�。畬嶒炞郎嫌袧M足實驗要求的如下器材：電源（電壓恒定）、開關(guān)、滑動變阻器電流表各一個，阻值為2Ω、5Ω、10Ω的電阻各3個，導(dǎo)線若干．請你選用以上實驗器材設(shè)計一個實驗證明小陽的觀點是錯誤的，畫出實驗電路圖（在圖中標(biāo)出電阻值大�。�、簡述實驗步驟并說明理由．

6．某物理興趣小組的同學(xué)根據(jù)生活經(jīng)驗提出了這樣的猜想：“保溫瓶內(nèi)的水溫下降快慢可能與保溫瓶中盛熱水的質(zhì)量多少有關(guān)”．
    為了研究這個問題，興趣小組的同學(xué)從學(xué)校總務(wù)處借來了8個同樣容量的熱水瓶進(jìn)行實驗，在8個熱水瓶中分別裝入初溫相等、質(zhì)量不同的熱水，在同一環(huán)境中同時測量，以保證環(huán)境溫度相同，8個小時后再測量水溫，同學(xué)們記錄的實驗數(shù)據(jù)如表：

保溫瓶編號		1	2	3	4	5	6	7	8
裝入水的質(zhì)量/kg		2.0	1.9	1.8	1.7	1.6	1.5	1.4	1.3
水溫	初溫/℃	98	98	98	98	98	98	98	98
	末溫/℃	84.5	84	83	81.5	79	48	76.5	74
8小時后的溫度/℃		13.5	14	15	16.5	19	50	21.5	24

請回答下列問題：
（1）6號保溫瓶中水的溫差與其它保溫瓶中的溫度變化情況明顯不一致．去掉這個保溫瓶的實驗數(shù)據(jù)，由其他7組數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是保溫瓶的水溫下降快慢與保溫瓶內(nèi)熱水質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越小，溫度下降越慢．
（2）這個實驗還存在一定的缺陷，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)作怎樣的改進(jìn)？用同一個保溫瓶裝不同質(zhì)量的水，在其它條件相同的情況下觀察水溫的變化．

5．在力學(xué)實驗復(fù)習(xí)時，小紅到實驗室用小車、彈簧、毛巾、棉布、玻璃等器材做了下面的探究實驗．實驗裝置及步驟如下：
a．將彈簧左端固定在墻上，右端與小車接觸（不連接），小車放在光滑的水平面AB上，此時彈簧處在原長狀態(tài)，如圖甲所示；
b．在水平面BC上鋪上毛巾，向左移動小車壓縮彈簧，然后從靜止釋放小車，標(biāo)出小車在毛巾面上運(yùn)動的距離；
c．在水平面BC上分別鋪上棉布和玻璃，重做實驗（彈簧壓縮量與b相同），并標(biāo)出小車在棉布和玻璃面上運(yùn)動的距離．三次實驗小車靜止時位置如圖乙①②③所示．
請回答下列問題：
（1）每次實驗時彈簧的壓縮量相同，則小車到達(dá)B點時的速度相同（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)動的物體不受力作用，它將做勻速直線運(yùn)動，這種研究物理問題的方法叫理想化實驗（選填“控制變量法”、“轉(zhuǎn)換法”或“理想化實驗”）．
（3）為了探究物體的動能和速度的關(guān)系，小紅改變彈簧的壓縮量，重做實驗，小車在毛巾表面靜止時如圖丙④所示，她應(yīng)比較圖丙④與圖乙中①（填序號）來分析；可以得出結(jié)論：質(zhì)量一定時，速度越大，物體的動能越大．
（4）她還想探究物體的動能和質(zhì)量的關(guān)系，她設(shè)計了這樣的方案：在圖丙④的基礎(chǔ)上，在小車上放一只砝碼，向左移動小車與圖丙④的壓縮量相同，重做實驗．標(biāo)出小車在毛巾表面上運(yùn)動的距離，將這個距離與圖丙④中小車在毛巾上運(yùn)動的距離比較，不能（選填“能”、“不能”）說明動能與質(zhì)量的關(guān)系．

4．探究籃球反彈性能的強(qiáng)弱與哪些因索有關(guān)？
【猜想與假設(shè)】
猜想一：可能與籃球的材質(zhì)有關(guān)；    
猜想二：可能與籃球的質(zhì)量（或體積或球內(nèi)氣壓）有關(guān)（寫一個）．
【制定計劃與設(shè)計實驗】
在探究猜想一時，我們只選擇材質(zhì)不同、其他因素都相同的籃球，設(shè)計了以下實驗方案．
方案一：其他條件都相同，用力向下拍不同的籃球，觀察比較它們反彈后的高度；
方案二：其他條件都相同，將不同的籃球從同一高度自由下落，觀察比較它們反彈后高度；
方案三：其他條件都相同，使不同的籃球反彈到相同的高度，觀察比較它們所需自由下落高度．
【交流與評估】
（1）按照方案一探究，其不足之處是很難控制向下拍的力相同；
（2）按照方案二探究，籃球反彈后的高度越高，反彈性能就越強(qiáng)（強(qiáng)/弱）；像這種用反彈的高度來表示籃球反彈性能強(qiáng)弱的方法，在物理學(xué)上，我們把這種研究方法稱之為轉(zhuǎn)換法．
（3）按照方案三探究，籃球所需自由下落的高度越高，反彈性能就越弱 （強(qiáng)/弱）．
【拓展應(yīng)用】
類比于機(jī)械效率，我們可以用籃球反彈后機(jī)械能與反彈前的機(jī)槭能的比值來描述籃球反彈性能的強(qiáng)弱，其值越大，則反彈性能就越強(qiáng)（強(qiáng)/弱）．

3．育才中學(xué)科技小組按照教材的要求安裝了一臺直流電動機(jī)模型，他們想測量該直流電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，為此他們想出了如下辦法：按圖示裝置用電動機(jī)通過輕繩提升一重物，通過測量，計算出電動機(jī)消耗的電能E_總和輸出機(jī)械能E_機(jī)，用η=$\frac{{E{\;}_機(jī)}}{{E_總^{\;}}}$×100%來計算電動機(jī)的效率．實驗步驟如下：
A、用天平測出重物的質(zhì)量m=100g．
B、閉合開關(guān)S后，重物在電動機(jī)的牽引下從靜止開始上升，用電壓表和電流表測量電動機(jī)兩端電壓U和流過電動機(jī)的電流I，并測量出從閉合開關(guān)S起到斷開開關(guān)S的時間t表示電流做功的時間，并將數(shù)據(jù)記錄在列表格1中．
表1

電壓U/V	電流I/A	時間t/s
2.0	0.05	10

C、在重物右側(cè)固定一豎直放置的刻度尺，從閉合開關(guān)S起到斷開開關(guān)S過程中，每隔1s，記錄重物的位置，并將數(shù)據(jù)記錄在如表格2中：
表2

時間t/s	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
位置/cm	0	2.0	6.5	13.0	21.5	30.5	40.0	50.0	60.0	70.0	80.0

根據(jù)上述實驗步驟，回答以下問題：
（1）10s內(nèi)重物運(yùn)動的平均速度是0.08m/s．（注意單位）
（2）在計算電動機(jī)輸出的機(jī)械能時出現(xiàn)了兩種設(shè)計方案：
方案1：電動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到重物上，是通過輕繩的拉力做功實現(xiàn)的，因此，電動機(jī)輸出的機(jī)械能等于輕繩拉力所做的功．又因為輕繩對重物的拉力F等于重物的重力mg，用h表示重物在t時間內(nèi)從靜止開始上升的高度，則E_機(jī)=W=Fh=mgh．
方案2：電動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到重物上，增加了重物的機(jī)械能（動能和勢能），通過查閱資料知，當(dāng)物體運(yùn)動的速度為v時動能為E_k=$\frac{1}{2}$mv²，當(dāng)物體上升的高度為h時，增加的重力勢能為mgh，可計算出E_機(jī)=E_重物=$\frac{1}{2}$mv²+mgh．
上述兩種方案中，其中某一方案有一明顯的錯誤，請指出有錯誤的方案，并指明錯誤．
錯誤方案是：方案1（填寫序號），錯誤是：前六秒內(nèi)物體所受拉力大于物體的重力．
（3）利用你所選擇的正確方案計算出電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率η．要求寫出計算過程．（計算中取g=10N/kg）
（4）完成了上述探究活動后，他們想對“影響電動機(jī)效率的因素”進(jìn)行探究，他們提出如下猜想：猜想①：可能跟電動機(jī)工作時間有關(guān)；
猜想②：可能跟所提升重物的質(zhì)量有關(guān)．
關(guān)于“影響電動機(jī)效率的因素”，你還能提出什么猜想？（只要寫一條）
猜想③：可能跟電動機(jī)工作電壓（電流）有關(guān)．
請你在上述三個猜想中任選一個猜想，簡要寫出你的探究方案．

2．小明學(xué)習(xí)有關(guān)知識后，認(rèn)識到家庭電路使用的交流電每秒鐘完成50個周期性變化，經(jīng)查閱資料知，這是描述交流電特征的一個物理量，叫做頻率，用字母f表示，單位是赫茲（Hz），即家庭電路所使用的交流電的頻率為50Hz．為探究某電學(xué)元件X對交流電的阻礙作用跟哪些因素有關(guān)，小明提出以下兩點猜想：
①可能跟交流電的電壓有關(guān)，②可能跟交流電的頻率有關(guān)．為驗證猜想，小明在老師的幫助下用下圖電路進(jìn)行實驗，并將實驗數(shù)據(jù)填在表中．分析表中數(shù)據(jù)并完成以下問題：

次數(shù)	電壓U/V	頻率f/Hz	電流 I/A
①	10	50	0.1
②	20	50	0.2
③	20	100	0.4

（1）為研究猜想①應(yīng)選用①②兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．分析這兩組數(shù)據(jù)，可得出在頻率一定時，流過X的電流與其兩端電壓成正（正/反）比的結(jié)論；
（2）在物理學(xué)中用物理量Z=$\frac{U}{I}$來定義電學(xué)元件對交流電的阻礙作用，你認(rèn)為Z的單位是Ω，分析表中數(shù)據(jù)可知，Z與$\frac{1}{f}$（$\frac{1}{頻率}$）成正比．

1．從高空下落的物體，速度會越來越快，而所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大，因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速運(yùn)動，通常把這個速度稱為收尾速度．例如雨滴從高空下落后越來越快，但在接近地面時作勻速運(yùn)動．研究發(fā)現(xiàn)，在相同環(huán)境條件下，空氣對不同材質(zhì)的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系，下表為某次研究的實驗數(shù)據(jù)：

小球編號	1	2	3	4	5
小球質(zhì)量（g）	2	5	45	40
小球半徑（cm）	0.5	0.5	1.5	2	4
小球收尾速度（m/s）	16	40	40	20

（1）如圖是某段時間內(nèi)的頻閃照片，可判斷此物體在做勻速直線運(yùn)動．
（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，4號小球在收尾速度時受到的阻力是0.4N．
（3）由數(shù)據(jù)規(guī)律可判斷：當(dāng)半徑為1cm、質(zhì)量為4g的小球下落時，其收尾速度是8m/s．