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

實驗 序號	材料	物體 質量/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，應比較實驗序號1、3；為了驗證猜想二，應比較實驗序號1、2；為了驗證猜想三，應比較實驗序號3、4．
（2）實驗結論：自由落體運動時間與物體下落的高度有關．
（3）圖是小剛同學用照相機每隔相等的時間自動拍照一次，拍下的小球下落時的運動狀態(tài)，可以看出小球在做變速（選填“勻速”或“變速”）直線運動．
（4）小莉同學也對這個問題進行了探究，她讓質量相等的鐵球和紙團同時從三樓由靜止開始下落，她發(fā)現兩者下落時間不相等，原因是空氣阻力對紙團的影響較大，不能忽略．

9．科學源于生活又高于生活，日常生活中的許多現象，往往隱含著科學道理，學習科學要善于觀察，善于發(fā)現．
生活發(fā)現：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的空氣，發(fā)現越壓縮越費力．
提出問題：一定質量的氣體產生的壓強與哪些因素有關？
建立假設：假設一：一定質量的氣體產生的壓強可能與氣體的溫度有關；
假設二：一定質量的氣體產生的壓強可能與氣體的體積或密度有關．
實驗驗證：為驗證假設一，進行如下操作：
步驟一：取一根長約為1m一端封閉的細玻璃管，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，往玻璃管內注入水銀直到水銀柱下表面到達標記處為止．
步驟三：將空氣柱浸入80℃的水中，重復實驗．
現象描述：空氣柱的溫度越高，上方的水銀柱也越長．
得出結論：一定質量的氣體，溫度越高，其壓強越大．
評價交流：科學猜想往往需要一定的事實作為依據，請為猜想“氣體產生的壓強還可能與氣體的質量有關”，例舉一事實作為依據籃球內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；B．可能與秋千和人的質量有關；C．可能與秋千吊繩的長度有關．
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，于是她準備了不同質量的小鐵球、細線、刻度尺、停表、鐵架臺等器材．實驗裝置如圖甲所示．

實驗 次數	擺幅 （m）	小球質量 （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據記如如表，分析數據可知：單擺來回擺動一次的時間只與擺長有關．
（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B點后再擺回，如此往復，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．擺球到達的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，校準時應將擺長變短（選填“增大”或“減小”）鐘擺的長度．

7．在學習了串聯電路以后，小陽認為：在串聯電路中同時工作的用電器個數越多，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、滑動變阻器電流表各一個，阻值為2Ω、5Ω、10Ω的電阻各3個，導線若干．請你選用以上實驗器材設計一個實驗證明小陽的觀點是錯誤的，畫出實驗電路圖（在圖中標出電阻值大小）、簡述實驗步驟并說明理由．

6．某物理興趣小組的同學根據生活經驗提出了這樣的猜想：“保溫瓶內的水溫下降快慢可能與保溫瓶中盛熱水的質量多少有關”．
    為了研究這個問題，興趣小組的同學從學�？倓仗幗鑱砹�8個同樣容量的熱水瓶進行實驗，在8個熱水瓶中分別裝入初溫相等、質量不同的熱水，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，同學們記錄的實驗數據如表：

保溫瓶編號		1	2	3	4	5	6	7	8
裝入水的質量/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據，由其他7組數據可以得到的結論是保溫瓶的水溫下降快慢與保溫瓶內熱水質量有關，質量越小，溫度下降越慢．
（2）這個實驗還存在一定的缺陷，你認為應當作怎樣的改進？用同一個保溫瓶裝不同質量的水，在其它條件相同的情況下觀察水溫的變化．

5．在力學實驗復習時，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，標出小車在毛巾面上運動的距離；
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），并標出小車在棉布和玻璃面上運動的距離．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：如果運動的物體不受力作用，它將做勻速直線運動，這種研究物理問題的方法叫理想化實驗（選填“控制變量法”、“轉換法”或“理想化實驗”）．
（3）為了探究物體的動能和速度的關系，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，她應比較圖丙④與圖乙中①（填序號）來分析；可以得出結論：質量一定時，速度越大，物體的動能越大．
（4）她還想探究物體的動能和質量的關系，她設計了這樣的方案：在圖丙④的基礎上，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．標出小車在毛巾表面上運動的距離，將這個距離與圖丙④中小車在毛巾上運動的距離比較，不能（選填“能”、“不能”）說明動能與質量的關系．

4．探究籃球反彈性能的強弱與哪些因索有關？
【猜想與假設】
猜想一：可能與籃球的材質有關；    
猜想二：可能與籃球的質量（或體積或球內氣壓）有關（寫一個）．
【制定計劃與設計實驗】
在探究猜想一時，我們只選擇材質不同、其他因素都相同的籃球，設計了以下實驗方案．
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（強/弱）；像這種用反彈的高度來表示籃球反彈性能強弱的方法，在物理學上，我們把這種研究方法稱之為轉換法．
（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/弱）．
【拓展應用】
類比于機械效率，我們可以用籃球反彈后機械能與反彈前的機槭能的比值來描述籃球反彈性能的強弱，其值越大，則反彈性能就越強（強/弱）．

3．育才中學科技小組按照教材的要求安裝了一臺直流電動機模型，他們想測量該直流電動機將電能轉化為機械能的效率，為此他們想出了如下辦法：按圖示裝置用電動機通過輕繩提升一重物，通過測量，計算出電動機消耗的電能E_總和輸出機械能E_機，用η=$\frac{{E{\;}_機}}{{E_總^{\;}}}$×100%來計算電動機的效率．實驗步驟如下：
A、用天平測出重物的質量m=100g．
B、閉合開關S后，重物在電動機的牽引下從靜止開始上升，用電壓表和電流表測量電動機兩端電壓U和流過電動機的電流I，并測量出從閉合開關S起到斷開開關S的時間t表示電流做功的時間，并將數據記錄在列表格1中．
表1

電壓U/V	電流I/A	時間t/s
2.0	0.05	10

C、在重物右側固定一豎直放置的刻度尺，從閉合開關S起到斷開開關S過程中，每隔1s，記錄重物的位置，并將數據記錄在如表格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

根據上述實驗步驟，回答以下問題：
（1）10s內重物運動的平均速度是0.08m/s．（注意單位）
（2）在計算電動機輸出的機械能時出現了兩種設計方案：
方案1：電動機輸出的機械能轉移到重物上，是通過輕繩的拉力做功實現的，因此，電動機輸出的機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時間內從靜止開始上升的高度，則E_機=W=Fh=mgh．
方案2：電動機輸出的機械能轉移到重物上，增加了重物的機械能（動能和勢能），通過查閱資料知，當物體運動的速度為v時動能為E_k=$\frac{1}{2}$mv²，當物體上升的高度為h時，增加的重力勢能為mgh，可計算出E_機=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將電能轉化為機械能的效率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“影響電動機效率的因素”進行探究，他們提出如下猜想：猜想①：可能跟電動機工作時間有關；
猜想②：可能跟所提升重物的質量有關．
關于“影響電動機效率的因素”，你還能提出什么猜想？（只要寫一條）
猜想③：可能跟電動機工作電壓（電流）有關．
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．小明學習有關知識后，認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．為探究某電學元件X對交流電的阻礙作用跟哪些因素有關，小明提出以下兩點猜想：
①可能跟交流電的電壓有關，②可能跟交流電的頻率有關．為驗證猜想，小明在老師的幫助下用下圖電路進行實驗，并將實驗數據填在表中．分析表中數據并完成以下問題：

次數	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應選用①②兩組數據進行分析．分析這兩組數據，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）比的結論；
（2）在物理學中用物理量Z=$\frac{U}{I}$來定義電學元件對交流電的阻礙作用，你認為Z的單位是Ω，分析表中數據可知，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動．研究發(fā)現，在相同環(huán)境條件下，空氣對不同材質的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關系，下表為某次研究的實驗數據：

小球編號	1	2	3	4	5
小球質量（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）如圖是某段時間內的頻閃照片，可判斷此物體在做勻速直線運動．
（2）根據表格數據可知，4號小球在收尾速度時受到的阻力是0.4N．
（3）由數據規(guī)律可判斷：當半徑為1cm、質量為4g的小球下落時，其收尾速度是8m/s．