《中考物理错题集》--力学
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《中考物理错题集》--力学（37页）
一、测量的初步知识简单的运动
【习题1】 一把钢尺在20℃时是准确的，如果在O℃时用它测量物体的长度，则测量的长度数值比实际长度( )(条件开放)
A．大 B．小 C．相等 D．无法确定
【答案】 因为钢尺的温度降低，尺收缩，所以测量值比真实值大，应选A。
【习题2】 想测一枚一元硬币的直径，请设计出两种不同性质的方法来测量，分别需要甩什么器材 (策略开放)
【分析】 本题可用等效法和曲直互化法解答。
【答案】 方法一：需白纸一张、铅笔、刻度尺。在白纸上画一条直线，让硬币沿此直线滚一周，用刻度尺量出直线的起、始点的长度即是硬币的周长，将此值除以π，则得直径。
方法二：需三角尺两个、刻度尺一只。按图所示，用直尺测出两直角边间的距离d，即是硬币的直径。
【习题3】 要测量出一只圆形空碗的碗口边缘的长度，你能设计几种测量方法 (策略开放)
【分析】 本题可利用各种辅助工具进行等效法和曲直互化法测量解答。
【答案】 (1)在白纸上画一条直线，在碗的边缘某点作一记号，从这一点起沿直线的一端滚动一周，记下滚到的位置，用刻度尺测量直线上起点到滚到位置的长度，即是碗口边缘的长度。
(2)取一条弹性不大的细软棉线，绕过碗口一周，用刻度尺测出这段棉线长度即是碗口边缘的长度。
【习题4】 如图1—2 a所示，一个瓶内装有体积为V的酒，现给你一把直尺，如何测出酒瓶的容积大约是多少 (条件开放)
【分析】 利用液体的形状可改变的性质来解决这个问题。
【答案】 先用直尺量出瓶底到液面的高L1(图 a)，即装酒部分的高度，然后将酒瓶倒置，再用直尺量出液面到瓶底的高度L2(图b)，即瓶内空余部分的高度。
设瓶的容积为V'，瓶底的面积为S，酒的体积为V，则：
故酒瓶的容积为：V'=V+L2s=V+L2×V/L1
【习题5】 在学校举行的运动会上，适合跳远项目测量用的刻度尺是( )(条件开放)
A．分度值为1mm、量程为1m的刻度尺
B．分度值为1m、量程为10m的刻度尺
C．分度值为1cm、量程为10m的刻度尺
D．分度值为1dm、量程为1m的刻度尺
【分析】 考查学生对测量工具的选择和使用情况，A、D两选项的量程1m太小了，不合要求；B选项的分度值是1m，相对于跳远来说不易测量精确。
【答案】 应选C。
【习题6】 有一卷粗细均匀的裸铜线。为了粗测这卷铜线的总长度，小明想出了一种方法(见下表中的方法一)。现请你另外设计两种不同的实验方法，在不拉开这卷铜线但可以截取一段铜线的情况下，粗测这卷铜线的总长度。(所用器材不限)(策略开放)
实验的简要步骤和所需测量的物理量 用测得量估算铜线总长度L的表达式
方法 (1)测出这卷铜线的总质量M；(2)测出一段铜线的质量m0；(3)测出这一段铜线的长度l0 L=Nl0/m0
方法
方法
【答案】
方法二：这类问题通常和密度知识相关联。
(1)测出这卷铜线的总质量M；
(2)取一段铜线在圆铅笔上密绕几圈，测出线圈长度l，求得铜线直径，D=l/n，则铜线的横截面积s=πr2=；
(3)
方法三：
(1)用排水法测出体积V=V0—V1；
(2)再用方法二的方法测出直D，求出L。
方法四：
(1)取一段铜线在圆铅笔上密绕几圈，测出线圈的长度l，求得直径D=；
(2)计算出铜线的横截面积s=兀r2；
(3)查出横截面积为对应数值的铜线的电阻率ρ的值，用伏安法测出这卷铜线的电阻R，则这卷铜线的总长度L=。
【习题7】 用两种方法，测量一空啤酒瓶圆柱体部分的直径。(策略开放)
【分析】某些需要测量的长度，有的很长，有的很短，有的是弯曲的……，用常规的刻度尺不能直接测量，需用到特殊的测量方法，如：等效法、加倍法、曲直互化法等，本题可用等效法和曲直互化法。
【答案】 方法一：
(1)用两只直角三角板的直角边，卡在瓶的两边，且保持两边平行：
(2)用直尺测出两直角边间的距离d，即是酒瓶圆柱体部分的直径。
方法二：用一纸条在圆柱体部分绕一周，在重叠处扎一小孔，伸直后用刻度尺测出两小孔间的距离l，再除以丌得d=l/π即是直径。
【习题8】 甲、乙两卷粗细不同的细铜线，甲卷铜线标签上注明直径是0．8 mm，乙卷的标签已经模糊不清了。不用刻度尺，你用什么简易办法可以求出乙卷铜线的直径 (条件开放)
【分析】 如改用刻度尺测量就简单多了。办法是：在圆铅笔杆上紧密缠绕金属线N匝，再用刻度尺量出缠绕的长度L，则金属线的直径D=L／N。但此题要求不用刻度尺求乙卷铜线的直径，那么可用已知直径的甲铜线代替刻度尺。
【答案】 先在一根圆铅笔杆上紧密缠绕甲铜线若干匝(如M匝)，再在另一根相同的铅笔上紧密缠绕乙铜线若干匝(如N匝)，并使两组缠绕的长度相等，则长度N×D=M×0．8 mm， D=。
【习题9】 小明家买了一套新房，他觉得客厅的窗户看上去高度︿似乎比宽度a长，在没有刻度尺的情况下，试设计一个比较h和a长短的方法。(简述所用器材和操作方法)(策略开放)
【分析】 因为目测并不可靠，所以要用工具测量，又因为只是比较长和宽，所以可使用刻度尺或其他辅助工具。
【答案】 ①用一根细线测量；②用足够长的木棍测量；③用钢卷尺测量长和宽。(利用其他辅助工具测量)
【习题10】 观察图中的小旗，说出船相对岸上楼房的运动情况可能有哪几种，并简要说明其中的道理。(结论开放)
【分析】 由图中楼上小旗摆动方向可知，风是由左向右刮的。
【答案】 (1)因两小旗摆动方向相同，故船相对于楼房有静止和向左运动两种可能。
(2)若船航行的速度小于风速，当船向右航行时，船上小旗摆动方向仍有可能如图所示，故船也有向右运动的可能。
【习题11】 1999年5月17日下午3时，深圳华强路和深南路口街头的行人突然拼命往北边和西边奔跑。受此影响，附近商场、店铺以及单位的人员也随之急跑，汽车慌不择路地开，数分钟后秩序恢复正常。据了解，当天天气晴朗，风大，在飞逝的云朵背景中，行人拼命奔跑，此情景发生原因之一，从物理学的角度来讲是呼叫者对__________的相对性缺乏了解。(条件开放)
【分析】 参照物不同，物体的运动状态不同。以云为参照物，楼房在运动，这样看起来高大的楼房就像要倒塌一样。
【答案】运动与静止。
【习题12】 福州距厦门约300 km，汽车在行驶过程中，速度表的指针始终在图中所指的刻度两侧等幅摆动，问：从福州开到厦门需要多少小时 (条件开放)
【分析】 根据题目叙述及图的提示，汽车的平均车速大约为60 km／h。
【答案】 v=s/t t=5 h
此车从福州开到厦门需5 h。
【习题13】 写出粗略地测出一台手扶拖拉机速度的方法。(策略开放)
【分析】 该题与实际联系较紧，测量方法很多，答案不确定，要求出速度，必须设法测得距离和时间。
【答案】 方法一：
(1)在公路上选择两根电线杆分别作为起点和终点，然后量出两根电线杆的距离s(可用“走步”方法或用皮尺测得)。
(2)用手表或秒表测得拖拉机经过两根电线杆的时间t。
(3)用公式v=s/t求出拖拉机的速度。
方法二：使一个有速度计的汽车和拖拉机保持同一速度行驶一段距离，就可知道拖拉机的速度。
【习题14】 郑州与上海间铁路长1000 km，列车要运行16 h。已知郑州与南京间铁路长700 km(如图所示)，若车速保持不变，则从郑州开出的列车需要多长时间才能到达南京 (策略开放)
【分析】 列车从郑州到南京和南京到上海之间运行时，行驶的速度一样。
【答案】 需11．2 h到达南京。
【习题15】 同学们坐火车到外地旅游，在火车上，老师提出了一个问题：利用火车上现有的条件，设计一个简易可行的方法测出火车行驶的平均速度。(策略开放)
【分析】 根据速度计算公式v=s/t，只要想办法知道火车在一段时间内通过的路程即可求得答案。
【答案】 方法一：通过查看列车运行时刻表，查出火车在两站之间铁路线的长度及火车在两站间运行所用的时间，就可以计算出火车在这段路程中运行的平均速度。
方法二：还有其他的办法粗测火车的平均速度。坐火车时如果我们注意观察就会发现，铁路旁边每隔1km立有一块不太大的里程碑，利用这些里程碑可以很方便地测出火车运行的平均速度。当火车经过某一里程碑时，利用手表开始计时，计下经过几个里程碑(可以知道火车运行的路程)所用的时间，就可以很方便地求出这段时间内火车运行的平均速度。
方法三：测出火车轮经过铁轨接缝时接连发生N次碰撞的时间t，若每根铁轨长为L，则火车速度v=(N-1)L／t。(我国铁路钢轨长有12．5 m和25 m两种标准)
二、质量和密度
【习题16】 一列长100 m的队伍在前进，队尾的通讯员接到命令，立即快速赶到队首，然后以同样的速度返回队尾。当通讯员回到队尾时，这列队伍又前进了100 m的路程。如果通讯员和队伍在这段时间内各自的速度大小不变，问通讯员一共走了多少路程 (策略开放)
解得：s=(1+)×100≈242m
实心物块，如图所示。利用上述条件，你能想出哪些与物块有关的物理量，并用已知条件表达出来 (结论开放)
【分析】 根据题设条件，联想所学的物理知识，可计算出物块的体积、质量、重力、物块对桌面的压力、桌面对物块的支持力、物块对桌面的压强、桌面对物块的压强、大气对物体上表面产生的压力等物理量。
【答案】 (1)物块的体积：V=a3
(2)物块对桌面的压力：F=G=pa3g
(3)物块的质量：m=ρa3
(4)桌面对物块的支持力：N=G-pa3g
(5)物块的重力：G=pa3 g
(6)物块对桌面的压强：P=ρag
【习题20】 1m3水结冰后体积有多大 (策略开放)
【分析】质量不随状态改变而改变是解答此题的关键，可直接利用密度公式求冰的体积，也可利用质量不变的等量关系来求解。
【答案】1．1m3
【习题2l】 在一药品说明书上标有如下内容：硝酸异山梨酯片(消心痛)5 mg×100片，用法：病情发作时舌下含化，一次5～1．O mg，一日2--3次。请问病人一次服用多少片。(条件开放)
【分析】 隐含条件为每片药的质量为5 mg。
【答案】病人一次服用1～2片。
【习题22】 甲、乙两个实心球，已知甲的体积大于乙的体积。有关甲、乙两球的质量和密度的关系，可能存在哪些情况 (综合开放)
【答案】 ①ρ甲>ρ乙，m甲>m乙；②ρ甲=ρ乙，m甲>m乙；③ρ甲<ρ乙，m甲 m乙。
【习题23】 有一个形状不规则的铁块，请设计三种原理不同的方案，测出铁块的体积。要求写出步骤并直接写出计算铁块体积的表达式。(器材自选)(策略开放)
【分析】 可用量筒、水测量体积，也可根据质量、密度、体积的关系或浮力的关系测量。
【答案】 方法一：需量筒、铁块、水。步骤：①在量筒中注入适量的水，记下水面对应的体积刻度V1；②将铁块用细线系好浸没在水中，记下水面所对的刻度值V2，则V铁=V2-V1。
方法二：需天平、铁块。步骤：①用天平称出铁块的质量m铁；②根据密度公式求出铁块的体积V=m铁/ρ铁。
方法三：需弹簧秤、铁块、烧杯、水。步骤：①用弹簧秤称出铁块在空气中的重力G；②将铁块全部浸入烧杯内的水中，用弹簧秤称出铁块在水中的视重G'；③铁块在水中所受的浮力F浮=G-G'=ρ水gV铁，所以V铁=。
【习题24】 小货车一次最大载货量为1．2 t，车自重9 800 N。拉货途中经过一标有2 t字样的桥梁，如图所示，需运几趟才能把总重为9．408×104 N的货运完 (策略开放)
【分析】 解决此题要根据一次通过桥的车、货总质量不得超过2 t入手。
【答案】 方法一：因为卡车自重9 800 N，
所以车的质量为 1000kg
因为桥梁的载重量为2 t=2 000 kg
所以车装载的货物的质量不得超过．m货=2 000 kg一1000 kg=1000 kg，此值小于1．2 t，没有超载。
因为货物总重为9．408 ×104 N，即
m总=9．408 ×104 N 9 600 kg9
m总=／g=0．8 N／kg=9 000 kg
所以车运货次数为N= 600 N=10(次)
方法二：因为桥梁的载重量为2 t=2 000 kg
所以过桥的总重量不能超过G=mg=2 000 kg ×9．8 m／kg=19 600 N，而车重9 800 N，故
过桥的货物重量不能超过G货=G总一G车=19 600 N一9 800 N=9 800 N
所以车运货次数为10(次)
答：需要10次。
【习题25】 水平地面上有一个质量为m、边长为L的实心正方体A。它在水平拉力F的作用下作匀速运动，在时间t内通过的距离为s，如图所示，请你根据所学的力学知识，写出与物体A有关的物理量，并用题目给出的已知量写出其计算表达式。(结论开放)
【分析】 根据已知条件质量m、边长L、水平拉力F，在时间 f内通过的距离为5，根据所学物理公式能写出很多的物理量。
【答案】 公式略
(1)物体A所受的重力G
(2)物体A的面积S
(3)物体A的体积V，
(4)物体A的密度P，
(5)物体A对地面的压强P，
(6)物体A受到的摩擦力f，
(7)地面对物体A的支持力N1，
(8)物体A对地面的压力N2，
(9)外力F对物体A做的功Wl，
(10)外力F对物体A做的功的功率P，
(11)物体A作匀速直线运动的速度v，
(12)重力G对物体A做的功，
(13)地面支持力对物体A做的功
【习题26】 用密度为7．0×103 kg／m3的铸铁浇铸一个铸件，现测得这个铸件的质量是2．8 kg，体积是0．5 dm3，那么这个铸件内有无气泡 (策略开放)
【分析】 可以通过比较密度、质量、体积来判断铸件内有无气泡。
方法一：因为p=m／V，
所以研铸=7．0×103 kg／m3×0．5×10—3 m≥=3．5 kg>2，8 kg，所以铸件内有气泡。
方法二：因为p=m／V，
所以V=0．4 dm3<0．5 dm3，所以铸件有气泡。
方法三：P=m／V=5．6×103 kg／m3<7．0×103 k／m3，所以铸件有气泡。
【习题27】 到副食店打豆油或买酱油时，售货员用一种叫“提子”的容器，如图1．11所示，豆油和酱油的提子不同，如果豆油提子坏了，售货员用酱油提子代替，那么副食店和顾客谁吃亏了 (策略开放)
【分析】 已知酱油的密度大于豆油的密度，可通过质量相等时比较体积或体积相等时比较质量的方法来判断。
【答案】 酱油的密度大于豆油的密度，①由 m=PV可知，体积相同时，豆油的质量小于酱油的质量，所以顾客吃亏了；②由V=m/ρ可知，质量相同时豆油的体积大于酱油的体积，所以顾客吃亏了。
【习题28】 某同学在做“用天平和量筒测石块密度”的实验时，所用的器材有天平、量筒、石块、烧杯、水和细线。实验中，该同学不小心把量筒打碎了，实验仍要进行下去，你能帮助他测出石块的体积吗 请你设计出两种方法。(不得增加器材)(策略开放)
【分析】 可利用石块排开水的质量和水的密度来间接求石块的体积，也可利用浮力的方法来求石块的体积。
【答案】 方法一：①将烧杯中盛满水，用天平称出烧杯和水的总质量m1。②把石块用细线拴好将其全部浸入水中。③取出石块后，用天平称出烧杯与剩余水的质量m2。石块排开水的质量为m=m1一m2，石块的体积等于被其排开水的体积，即V石= V排=。
方法二：①在烧杯中注入适量的水，用天平称出烧杯和水的质量m l。②用细线把石块系好后将石块全部浸入水中，且石块不与烧杯任何部位接触，称出此时的质量m 2；则石块浸没在水中时受到的浮力F浮=(m2—m1)g,V石=
【习题29】 为什么用天平测质量时总是左盘放物体，右盘放砝码 能不能调换一下 (条件开放)
【分析】 解此题的关键是认识天平是等臂杠杆的应用。
【答案】 天平的游码在左边，当游码向右移动时，相当于给右盘内加砝码。天平标尺的刻度是根据一般人习惯用右手而设计的。可以调换，这时使游码向右移动不是向左盘加砝码，而是减砝码，使用不方便。
【习题30】 正北牌方糖是一种由细白砂糖精制而成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这种糖块外，还有下列器材：天平、量筒、毫米刻度尺、水、白砂糖、小勺、镊子、玻璃棒，利用上述器材可有多种测量方法，你能想出几种方法 要求写出：①测量的主要步骤及所测物理量；②用测得的物理量表示密度的式子。(策略开放)
【分析】 可充分利用所学的知识，根据所给的器材设计测量方法。
【答案】 方法一：用天平测出几块(例如三块)方糖的质量m，用毫米刻度尺测出其中一块方糖的长a、宽b、高c，则方糖的密度=。
方法二：用天平测出三块方糖的质量m，向量筒中倒入适量的水，再倒入白砂糖，使之成为饱和溶液，记下饱和溶液的体积V1，将三块方糖放入量筒中并迅速读出饱和溶液和方糖的体积V2，则密度=。
方法三：用天平测出三块方糖的质量m，把三块方糖放入量筒中，再倒人适量白砂糖埋住方糖，晃动量筒，使白砂糖的表面变平，记下白砂糖和方糖的总体积V1；用镊子取出方糖，摇晃量筒使白砂糖表面变平，记下白砂糖的体积V2，则密度=
方法四：用天平测出三块方糖的质量m，向量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1，把三块方糖放入量筒内的水中，迅速读出水和方糖的总体积％，则密度=。(此种方法在操作上，应迅速读出放在水中时方糖与水的总体积，时间一长糖将溶化则体积不准确)
【习题31】 请写出测盐水密度的三种方法。写出每种方法需要的器材、实验步骤及相应的数学表达式。(综合开放)
【分析】 要测盐水的密度必须想办法知道盐水的体积和质量。
【答案】 方法一：器材：天平、砝码、量筒、烧杯、盐水。步骤：①用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；②把烧杯中盐水倒入量筒中一部分，记下体积V；③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2，则盐水密度=。
方法二：器材：弹簧秤、小桶、水、盐水。步骤：①用弹簧秤测出小桶的重力G1；②用弹簧秤测出小桶装满水的重力G2，则小桶的体积为v=；③用弹簧秤测出小桶装满盐水后的重力G3，则盐水的质量为m=，则密度=。
方法三：器材：形状规则的木块、刻度尺、烧杯、盐水和弹簧秤。步骤：①用弹簧秤测出木块的重力G木；②把木块放人盐水中，木块漂浮，用刻度尺测出木块浸入盐水中的体积V排，则F浮=G木，盐水密度=。
方法四：利用密度计。
【习题32】在做测定盐水密度的实验时，甲、乙、丙三个同学设计了不同的实验方案。其中甲、乙两同学的实验步骤如下表所示。老师对这两种方案分析后指出：其中一种方案导致测量值比实际值偏大，另一种方案导致测量值比实际值偏小，而丙同学的方案是最好的。请你在下列表格中填写出丙同学的方案。甲、乙两同学的方案中，谁的方案导致测量值比实际值偏大 (条件开放)
甲同学 乙同学 丙同学
步骤一 测出空玻璃杯的质量m1 测出空玻璃杯的质量m1
步骤二 测出装有盐水的玻璃杯的质量m2 将适量的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V
步骤三 将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V 将量筒中的盐水全部倒入玻璃杯中，测出总质量m2
步骤四 计算出盐水的密度 计算出盐水的密度
【分析】 影响测定密度的误差因素有质量和体积测定两个方面。在实际测量中，盐水能沾到容器上，这是实验时必须充分考虑的。
【答案】 甲同学的方案导致的测量值比实际值偏大
丙同学
步骤一 将适量的盐水倒入玻璃杯中，测出盐水的质量m1
步骤二 将玻璃杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V
步骤三 测出空玻璃杯的质量m2
步骤四 计算出盐水的密度P=m／V=(m1—m2)／V
【习题33】 有下列器材：弹簧秤、细线、金属块、水、量筒、天平和砝码，请用两种不同的方法测定金属块的密度。(策略开放)
(1)选用的器材______________________________，计算式__________。(2)选用的器材__________ ，计算式__________
【分析】 测量金属块的密度，要知道质量和体积，从给出的器材来看质量可用天平测量，也可用弹簧秤测出金属块的重力再求它的质量，体积可用量筒和水来测出。
【答案】 (1)选用器材：金属块、水、细线、量筒、天平和砝码，计算式：P=。
(2)选用器材：金属块、水、量筒、细线、弹簧秤，计算式：P=。
【习题34】 STs科技小组为探究物质的某种特性测的四组数据，如下表所示。(结论开放)
实验次数 物体 质量(g) 体积(cm3) 质量／体积(g／cm3)
1 2 3 4 铝块1 铝块2 松木1 松木2 54 108 108 10 20 40 216 20 2.7 2.7 0.5
(1)上表空格处为__________。
(2)比较上表的实验数据你可得到哪些结论
【分析】根据上表可知，这道题是探究物质质量和体积的关系。
【答案】 (1)0．5
(2)比较1、2两次实验数据，可得结论：同一物质，它的质量跟它的体积成正比。
(3)比较2、3两次实验数据，可得结论：质量相同的不同的物体，体积不相等。
(4)比较1、4两次实验数据，可得结论：不同物质的密度一般不同。
【习题35】某实验室有一架托盘天平(带有一盒砝码)，横梁上的调节螺母已无法旋动，其他部件均保持完好，天平的等臂性没有改变。将它放在水平桌面上观察横梁的平衡时，指针总偏向分度盘的左端，调换左、右两盘的位置也无法改变这种状况。请你使用这架天平，测出一个小金属块的质量。要求简述测量过程，表达出测量结果。(可以选用生活中常见的材料)(策略开放)
【分析】 因为天平的等臂性没有改变，所以想办法使天平平衡就可以了，生活中常见的材料有很多能使天平平衡。
【答案】方法一：把游码放在标尺左端的零刻度处，在天平右盘加些小物件(如小砝码、橡皮泥、小螺丝等)，使天平横梁平衡；然后把待测金属块放在天平左盘上，在右盘上加砝码，并调节游码，直至天平重新平衡，右盘中砝码的质量加游码所对的刻度值，就是待测金属块的质量。
方法二：采用复称法。先在左盘称其质量为m1，然后再在右盘称的质量为m2，则物体的质量为m=(m1+m2)/2
【习题36】请你在下列器材中，选取一部分或全部做一个实验，写出简要实验步骤和有关数学表达式。
器材：弹簧测力计、烧杯、细线、小石块、水。(综合开放)
【分析】 可测石块的重力、质量、体积、浮力；水的重力、体积、质量等。
【答案】实验一：需弹簧秤、细线和小石块。步骤：①用细线系住小石块；②用弹簧秤测出小石块重力G并求出小石块质量m=。
实验二：需弹簧秤、烧杯、细线和水。步骤：①用细线系住烧杯，再用弹簧秤测出空烧杯的重力G1；②向烧杯中倒入适量的水并用弹簧秤测出烧杯和水的重力G2，则G水=G2一G1，水的质量m水=，V水=
实验三：需弹簧测力计、烧杯、细线、小石块、水。步骤：①用弹簧秤测出小石块在空气中的重力G1；②把石块全部浸入水中，用弹簧秤测出石块在水中的视重G2，则石块受到的浮力为F浮=G1一 G2，石块的体积V＝，石块的密度=
【习题37】 体育课用的铅球，质量是4 kg，体积约0．57dm3，这种铅球是纯铅做的吗 (策略开放)
【分析】要判断是不是纯铅做的与判断是实心或空心的问题一样，是典型的密度计算题，可以用三种解题方法计算判定。
【答案】 方法一：密度比较法。，该铅球的密度≈7．02×103 kg／m3<11．3×103 kg／m3，所以不是铅做的。
方法二：体积比较法。如果该铅球是纯铅制成的，则4kg铅球的体积≈0．35×10－3 m3<0．57×10－3 m3，，所以不是纯铅做的。
方法三：质量比较法。如果该铅球是纯铅制成的，则体积为0．75 dm3的铅的质量应是m铅≈6．4kg>4 kg，即m铅>m球，所以不是纯铅做的。
【习题38】 老师给小明同学如下的器材：一只100 mL的烧杯、一只弹簧测力计、一些细绳，让小明将它们改装成能够直接测液体密度的装置，小明遇到了困难，请你和他共同设计，并写出改装后的装置结构、刻度盘的改造过程及使用方法。(条件开放)
【分析】 在液体的体积一定时，液体的质量和液体的密度成正比，从而液体的重力和液体的密度成正比，所以可以改造弹簧测力计的刻度盘。首先，将挂空烧杯时弹簧测力计的示数规定为0 N，其余刻度依次向下平移，再找到与重力刻度相对应的密度刻度。使用时，将液体注满烧杯，就可以从密度刻度盘上直接读出它的密度值。
【答案】 (1)结构。如图所示，将烧杯用绳挂在弹簧测力计下面。
(2)改造刻度盘。
①将重力刻度盘平移：将挂空烧杯时弹簧测力计的示数规定为0 N，其余刻度依次向下平移，找到这时的1N、2 N、3 N以及0．1N、0．2 N……等刻度。②标出密度刻度：ρ=103 G，根据上述关系找到与重力刻度相对应的密度刻度，对应关系如下： 当 G＝0 N时，ρ=0；当G=1N时，ρ=1．0×103 kg／m3；当G=2 N时，ρ=2．0×103 kg／m3；当G=0．1N时，ρ=0．1×103 kg／m3；当G=0．2 N时，ρ=0．2×103 kg／m3；将密度刻度盘按上述对应关系画好。③使用：在测液体密度时，将液体注满烧杯(100 mL)，就可以从密度刻度盘上直接读出它的密度值。
【习题39】小明请小红喝饮料，小明给小红要了一杯牛奶，给自己要了一杯矿泉水，小红想：哪一种饮料的密度大呢 可是，现在身边没有天平、量筒、弹簧秤、密度计，请你运用所学的物理知识帮她想个办法比较出这两种密度的大小，请说出你的办法。(策略开放)
【分析】 由于没有通常测量密度用的天平、量筒、弹簧秤、密度计等器材，好像是没有办法。但仔细想一想，利用液体密度和浮力的关系、液体压强和密度的关系就能解此题了。
【答案】方法一：将同一木块先后放到牛奶和矿泉水中，木块露出液面的体积较大的那一杯饮料的密度较大。
方法二：让压强计的金属盒处在两饮料中的同一深度，观察压强计的高度差，高度差较大者的密度较大。
【习题40】 体积和质量都相等的铝球、铁球和铅球密度分别是ρ铝=2．7 g／cm3、ρ铁=7．9 g／cm3、ρ铅=11．3 g／cm3，下列说法正确的是( )(结论开放)
A．若铝球是空心的，则铁球和铅球一定是空心的
B．若铁球是实心的，则铝球和铅球一定是空心的
C．若铅球是空心的，则铁球和铝球一定是空心的
D．三个球都可能是空心的
【分析】 因为P铝V铁>V铅，若这三种物质质量和体积均相等时，则有两种可能：一是体积小的铅球和铁球是空心的，铝球是实心的；二是三个球都做成空心的。所以B、C选项是不可能的。
【答案】 正确答案应选A、D。
【习题41】 给你一个大容器和足量的水、两块三角板、一把刻度尺、一只弹簧秤、一个金属圆柱体、细线若干，请你说出利用上述器材测定金属圆柱体的密度的两种不同方法，要求写出用什么仪器测什么物理量，并用符号表示测出的量，写出圆柱体的密度的最后表达式。(策略开放)
【分析】此题没有对求解方法进行限制，可利用题中给出的器材测出体积和质量进行求解。
【答案】 方法一：用弹簧秤测出圆柱体重G，用三角板、刻度尺测出圆柱体高︿、直径d。则 圆柱体密度=
方法二：用弹簧秤测出圆柱体重G，用细绳系着圆柱体挂在弹簧秤下面，让圆柱体浸没水中，读出弹簧秤示数F，则F浮＝G—F= ρgV，圆柱体密度＝
【习题42】 某同学在做“用天平和量筒测固体密度”的实验中，由于量筒的刻度不清而无法读数，他采用如下步骤操作：
A．把装有适量水的量筒放在天平左盘，在右盘放入总质量为300 g的砝码时，天平平衡；
B．接着将一与细线相连的待测实心金属块浸没入水中(线的质量不计)，用手提住细线的另一端，使金属块不与量筒壁和底接触，在天平右盘中增加50 g砝码后，天平平衡；
C．再放手让金属块沉入筒底，往右盘加砝码，当砝码总质量为500 g时，天平平衡。
试问：(1)天平第一次平衡时的读数(300 g)表示什么
(2)天平第三次平衡时的读数(500 g)表示什么
(3)金属块的质量多大
(4)该同学测出金属块的密度多大 (g=10 N／kg)(要求：至少用两种解法)
【答案】 (1)天平第一次平衡时的读数是量筒和其中水的质量之和，m1=300 g。
(2)天平第三次平衡时的读数是量筒、水和金属块三者的质量之和，即m3=500 g。
(3)金属块的质量m=m3一m1=200 g。
(4)解法一：用手提着金属块，天平第二次平衡时右盘增加的砝码m2=50 g。设量筒横截面积为S，金属块的体积为V，则……密度＝4×103 k／m3。
解法二：第一次平衡时所增加的50 g砝码，即是金属块没在水中时所排开水的质量，则金属块受到的浮力F浮=，因为金属块没在水中，所以V=……。
【习题43】用同种材料制成的三个正方体，它们的边长分别为1cm、2cm、3cm，质量分别为3g、24 g、54g，已知一个是空心的，请用两种不同方法鉴别出来。(策略开放)
【答案】解法一：因为三个正方体是用同种材料制成的，若是实心密度应相同，而空心正方体的密度应小于实心正方体的密度，所以比较它们的密度就可知道哪个正方体是空心的。
因为ρ1=ρ2>ρ，所以边长3 an的正方体是空心的。
解法二：由于同种材料制成的实心物体，其密度之比应为ρ1：ρ2：ρ3=1：1：1，若有一个小于1，则说明该物体是空心的。
ρ1：ρ2：ρ3=3：3：2
则第三个正方体是空心的。
解法三：对于同种材料制成的实心物体，若三个都是实心的，则应有m1：m2：m3=V1：V2：V3，根据已知条件可得：
m1：m2：m3=3：24：54=1：8：18
V1：V2：V3=l：8：27
比较它们的质量比与体积比可知：第三个正方体的质量比小于应有的比．可以判断第三个正方体是空心的。
三、力 力和运动
【习题44】有两个力一长一短，如图 a和b所示。你能说出哪个力大吗 为什么 (条件开放)
【分析】 在力的图示中，线段的长短与力的大小和标度都有关系。
【答案】 不能。因为甲、乙两个力图示的标度不能确定是否相
同，所以不能判断两力的大小。
【习题45】 假如没有重力，我们的生活会出现什么现象 (写出一种你能想像出来的情景)(结论开放)
【分析】假如没有重力，物体会处于失重状态，宇航员在宇宙飞船上几乎处于这种状态。由于受重力作用，水会往低处流，抛出去的石块会落到地面上，这些都是我们熟悉的现象，而没有重力后，物体存在的状态将不受地球的影响了。
【答案】此时我们的生活将出现很多现象：①人跳起后不会落到地面上；②水从碗中倒不出来；③人可以头朝下倒着行走；④人可在空中游动；⑤钢笔不能写字；⑥体温计中的水银不能回到玻璃泡内。
【习题46】 在宇宙飞船上写字，必须使用特制的自来水笔，用普通的自来水笔不能写字，这是因为自来水笔中的墨水处于__________状态的缘故。
【分析】 隐含条件为墨水没受重力就不能流向笔尖。
【答案】失重。
【习题47】 根据“重力的方向是竖直向下的”，可以提出什么问题 (结论开放)
【分析】 只要提出的问题与此结论有关即可。
【答案】 (1)日常生活中有哪些现象说明重力的方向是竖直向下的？
(2)如果重力的方向不是竖直向下的将会怎样……
(3)重力方向在日常生活和生产有哪些应用
【习题48】根据选项在空白处填上恰当的命题：
命题：__________。(结论开放)
选项：C A．火车进站 B．抛出的铅球
C．跳伞运动员匀速直线下落
D．小球作匀速圆周运动
【分析】根据牛顿第一定律可知，物体作匀速直线运动时，物体运动状态保持不变，物体受平衡力。
【答案】命题(1)：下列物体作匀速直线运动的是__________。
命题(2)：下列物体受平衡力的是__________。
命题(3)：下列物体运动状态不变的是__________。
【习题49】．在天平左盘中放一个封闭的透明盒子，盒子里面装着一只小鸟。当小鸟落在盒底时，称得鸟和盒子的总质量为300 g。已知盒子的质量是200 g，那么，当小鸟在盒中飞翔时，天平的盘中加多少克的砝码，天平才能继续保持平衡 (结论开放)
【分析】小鸟在盒子中运动状态不同则天平的平衡状态不同。
【答案】 (1)当小鸟落在盒底时，天平受到的压力等于盒子、小鸟受到的重力之和。
(2)当小鸟平稳地在盒内空气中飞翔时，它必须不断地扇动翅膀，把空气向下压，以得到空气对它向上的作用力，当该作用力与重力相平衡时才能将身体支持住。这样，翅膀对空气向下的压力，通过空气传到盒底，等效于小鸟落在盒底。因此，在右盘中砝码不变的情况下(即300 g)，天平仍保持平衡。
(3)若小鸟猛烈地上升或下降飞翔，则它对空气产生的压力有时大于鸟受到的重力，有时小于鸟受到的重力，天平的指针将左右摆动。
【习题50】小强拿一个磁铁靠近一铁制自来水管时，磁铁受到的作用力有__________。(结论开放)
【分析】 由于在地面上，所以磁铁受到重力，还受到小强手的支持力。因为磁铁具有吸引铁的性质，所以还有磁力。
【答案】 手的支持力；重力；磁力。
【习题51】 吊在天花板上的电风扇，静止不动时固定吊杆对它的拉力是F1，电风扇匀速转动后固定吊杆对它的拉力是F2，在这两种情况下F1、F2的关系是__________。(条件开放)
A．F1>F2 B．F1=F2 C．F1【分析】力的作用是相互的。风扇向下排空气时风扇受到空气向上的作用力。所以静止不动时吊杆的拉力大于匀速转动时吊杆对电风扇的拉力。
【答案】选C。
【习题52】据说一个索马里的商人来到荷兰，看到那里的鱼很便宜，就向渔民买了5×107N的鱼，装上船从靠近北极的荷兰运到靠近赤道的索马里首都摩加迪沙，到了那里再用弹簧秤称时，发现少了3×105 N。轮船沿途没有靠过岸，被偷是不可能的，装卸中的损耗也不可能这样大，这究竟是怎么回事 (条件开放)
【分析】 弹簧秤测量的是物体的重力，重力和物体的位置有关，在地球两极重力比在赤道大。
【答案】重力与物体在地球上的位置有关，重力在两极附近比在赤道附近大。
【习题53】如果你在直线行驶的火车(汽车或轮船)里做一小实验，如图所示，让手中的物块自由下落，那么物块将会落在( )(条件开放)
A．A处 B．B处 C．C处 D．以上三种情况均有可能
【分析】直线运动的车辆可能有三种运动状态：匀速、加速、减速。如车辆匀速行驶，物块由于惯性将落在A处；如车辆减速行驶，物块由于惯性将落在B处；如车辆加速行驶，物块由于惯性将落在 C处，所以三种情况都有可能。
【答案】 正确答案为D项。
【习题54】行驶的汽车刹车后滑行一段距离停下来；从树上掉下来的苹果下落会越来越快；足球运动员头顶飞来的足球，球飞出去；举重运动员用力将杠铃从地面举起来。分别说出这些现象所对应的物理过程，并根据以上四个现象所对应的物理过程概括一个结论。(结论开放)
【分析】 这四种情况中，物体的运动状态的改变都是由于受到了力的作用，所以说力是改变物体运动状态的原因。苹果下落越来越快是重力势能转化为动能，汽车刹车停下来，动能转变为内能；举起杠铃是将动能转变为势能；头顶飞来的足球，先是动能转变为弹性势能，随后弹性势能转变为动能，所以又有能的转化或转移。
【答案】对四种现象概括，结论一：力是改变物体运动状态的原因。
结论二：各种形式的能在物体间可以互相转化或转移。
【习题55】摩擦对我们的生活十分重要。假如没有摩擦，我们的生活将会变成什么样子 (试举三例)(结论开放)
【答案】①人不能正常行走；②手不能握住钢笔写字；③运动的汽车不能停下来；④人不能安稳地坐在凳子上；⑤用筷子夹不住东西。
【习题56】 在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，用弹簧测力计拉动木块时为什么必须要匀速 (条件开放)
【分析】 在此实验中要用到一个重要的概念一平衡力，只有在匀速运动时，弹簧测力计对木块的拉力才能与摩擦力平衡，弹簧测力计的读数才等于摩擦力。
【答案】在匀速运动时，弹簧测力计对木块的拉力与摩擦力平衡，弹簧测力计的读数才等于摩擦力。
【习题57】某中学“探索式学习”研究小组的同学在中国信息网上浏览到了下面的文章：今年初开始试运行的上海浦东磁悬浮列车速度可达300 km/h以上，它没有车轮，运行时，在电磁力的作用下车身悬浮在轨道上方，与轨道约有10mm的间距。据此，请你分析出这种列车含有哪些物理知识，并简要说明 (结论开放)
【分析】磁悬浮说明同名磁极相互排斥；磁场是由电磁铁提供的。不与轨道接触，摩擦力很小。
【答案】①利用了电磁铁；②同性磁极相互排斥；③接触面是空气因而不受轨道的摩擦力。
【习题58】 书架里的书压的越紧，从中抽出一本书就越费力，这是因为__________的缘故。(条件开放)
【答案】正压力越大，摩擦力就越大。
【习题59】如图所示，请你至少说出五项物理原理在自行车上的应用(包括结构和使用方面)。每项物理原理只能用一次，不得重复。如车铃应用了杠杆原理，则其他部件(如车闸)虽也用到了杠杆原理就不能再说了。(结论开放)
【答案】 (1)脚蹬、曲柄和链轮—一省力轮轴。(2)车铃弹簧----利用弹簧的弹性势能复位。
(3)轮胎花纹一增大轮胎与地面的静摩擦。
(4)各轴的滚珠---利用滚动摩擦代替滑动摩擦。
(5)橡胶把套----利用橡胶的传热性能差，使得冬天扶车把时不觉得冷，而夏天不觉得热。
(6)挡泥板----惯性。
(7)给轮胎打气----利用气体压强与体积的关系。
【习题60】从高处释放一物体，在重力作用下，物体做竖直向下的自由运动，我们把这种运动叫自由落体运动。当然，真正的自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生。但在日常生活中，在一定条件下，空气阻力较小，所以，我们也可以近似地把日常物体的下落运动视为自由落体运动。
小明同学为了研究物体自由下落过程中，物体的运动速度与运动时间的关系，用一个小球做了一个自由落体运动实验，得到一组
实验数据如下表：
运动时(s) 1 2 3
运动速度v(m／s) 10 20 30
根据上述数据，你可以得出什么结论 (信息给予)
【分析】从表中数据可以看出时间不同小球的速度不同，而且随时间的增加，小球的速度越来越大；从表中还可以看出在相同的一段时间内速度的改变值相同，所以可以归纳出不同的结论。
【答案】 ①小球下落时间越长，速度越大；②在单位时间内小球速度的改变值相同。
【习题61】滑冰运动中有很多物理学知识，请你任意举出两个知识点(结论开放)：
(1)__________。(2)__________，
【答案】 (1)惯性；(2)物体表面越光滑摩擦力越小；(3)减小受力面积，增大压强；(4)力使物体改变运动状态等。
【习题62】物体做匀速直线运动，则( )(结论开放)
A．物体所受合力一定为零
B．物体一定只受一对平衡力的作用
C．物体的内能可能增大
D．物体的机械能可能增大
【分析】 物体所受合力一定为零是物体做匀速运动的条件；如果物体受到摩擦力的作用则内能可能增大；物体的运动位置升高则机械能就增大。
【答案】A、C、D
四、压力和压强液体压强大气压强
【习题63】请举出生活或生产中增大压强的四个实例(结论开放)：
(1)__________；(2)__________； (3)__________；(4)__________。
【分析】 日常生活、生产中增大压强的例子有很多，都是通过增大压力、减小受力面积实现的。
【答案】 (1)针尖很尖；(2)刀刃很锋利；(3)压路机的磙子很重；(4)用刀切菜时用力。
【习题64】 我们生活在大气“海洋”的底部，一切物体与大气接触的表面，都无一例外地承受着巨大的大气压的作用。倘若我们在物体的某一侧设法减小气压，形成一个“负压区”，则物体将在两侧气压差产生的合力的作用下发生运动或紧紧地吸附在某一物体表面．于是便出现了生活中、生产中的种种与“吸”有关的现象，如呼吸、吸吮、吸烟、吸尘、吸排油烟、空吸、虹吸、吸墨水、注射药液、抽水、真空吸盘、拔火罐……，如图1—16所示，在每一种被吸起或吸住物体的两侧，你一定都能够找到“常压区”和“负压区”。例如呼吸时，胸廓扩张，肺部气压减少，空气便在压力差作用下经鼻腔、气管被吸进肺内，可以说，这许多种看似不同的“吸”，其实都是在大气的“压”下发生的。(条件开放)
(1)请根据以上材料，再举出生活中、生产中相似的事例
(2)分析上述事例的物理本质。
【分析】此题通过分析日常生活、生产中的不同的“吸”，揭示了各种不同的“吸”实际上都是大气压的作用结果。日常生活中这样的事例有很多。
【答案】 (1)用吸管吸饮料；疏通卫生池堵塞用的橡胶吸盆。(2)大气压的作用。
【习题65】一块重79 N的正方体铁块放在1m2的桌面中央，求桌面受到的压强。(条件开放)
【分析】此题属于条件开放题，条件隐含。桌面的受力面积不是桌面的面积，而是铁块与桌面的接触面积。
【答案】G=mg=P铁gV
【答案】桌面上受到的压强为7．9×103 Pa。
【习题66】将一本初中物理书平放在水平桌面上，如何测定它对桌面的压强 请你写出你选择的器材、实验步骤及压强表达式。(策略开放)
【分析】根据压强的公式P=F／S可知，要求压强，必须要知道压力和受力面积。
【答案】方法一：需刻度尺、天平。
步骤：①用刻度尺测得课本的长和宽分别为口和6；②用调节好的天平测得课本的质量m，表达式：。
方法二：需弹簧秤、细线、刻度尺。
步骤：①用刻度尺测得课本的长和宽分别为a和b；②用调节好的弹簧秤和细线测得课本的重为G，表达式：p=。
方法三：用纸张规格计算书的面积，再用以上方法测出重力或质量。
【习题67】 你知道茶壶的设计中包含哪些科学道理 (结论开放)
【分析】通过观察，联系所学物理知识解答此题。
【答案】①壶嘴做得与壶口一样高，连通器原理；②壶盖上开个小孔，是为了使壶内气体与壶外大气相连通，保证水流出后，壶内水面气压总等于外界大气压，使水流出不受阻；③壶把上的塑料护套增大受力面积减少压强，隔热等。
【习题68】 阅读有关流体压强和流速关系的材料，回答所提出的问题。
流体是液体和气体的统称，流体在流速较大的地方压强较小在流速较小处压强较大，飞机机翼的横截面是上凸下平的。如图所示，当飞机在空中快速运动时，气流掠过机翼的上、下表面，由于上表面凸起，使机翼上方气流速度大于机翼下方，则机翼上方的气压小于机翼下方，机翼受到向上的压力大于向下的压力，这两个力的合力便是飞机获得的升力。当然，升力的大小除了与机翼形状有关外，还与飞机速度、机翼尺寸以及机翼平面与水平面间的夹角等有关。
(1)由以上知识思考一下，铁路道口行人为什么应站在安全线以外
(2)请设计家用煤气灶上将煤气跟空气相混合的装置、简易的冷热水混合器或家用喷雾器(提示：利用流体流速大压强小的性质和大气压的作用)，只要求画出简图。(任选一种即可)
【分析】 本题只要在设计时，利用流体流速大压强小的性质和大气压的作用，即可完成任务。
【答案】 (1)高速行驶的车辆附近气流快、压强小，倘若人靠得太近，大气压就会将人压向车辆，发生事故。
(2)①煤气、空气相混合装置(如图所示)；②简易的冷热水混合器(如图所示)；③家用喷雾器(如图所示)。
【习题69】 某水坝高50 m，上游水位40 m，则坝底受到的水的压强是多大 (条件冗余开放)
【答案】水对坝底产生的压强为4×105 Pa。
【习题70】 一质量为4kg的长方形木块，其长为20 cm，宽为10 cm，高为6 cm。求木块放在桌面上对桌面的压强。(结论开放)
【分析】木块的放法不同对桌面的压强不同。
【答案】 木块受到的重力为G=40 N
(1)侧放时有： P=3 333．3 Pa
(2)平放时有： P=2000 Pa
(3)竖放时有： P=6 666．7 Pa
【习题71】 红军二万五千里长征是从红色故都—瑞金始发的。途中，不少战士过草地时陷入了沼泽地，为了减少牺牲，请你应用所学压强知识，谈谈红军战士过草地时可采取的预防或营救措施。
【分析】 红军战士陷入沼泽地是因为沼泽地承受不了人的重力对其产生的压强，所以应从增大受力面积，减少压强的方向去考虑。
【答案】①多带木板垫着过草地；②爬过去；③增大鞋底的面积。(其他方法合理也行)因为压力一定时，增大了受力面积，减小了压强，人就不易陷入沼泽地。 ．
【习题72】 向墙上按图钉，已知图钉帽的面积为lcm2，受到的压强为2×105 Pa，图钉尖的面积是0．5mm2，手对图钉尖的压强是多大 (策略开放)
【分析】压力的大小不变。注意从定义、相等量两个不同的角度人手考虑解题方案。
【答案】
答：图钉尖对墙的压强为4×107 Pa
【习题73】烧瓶内的水沸腾后将它移开火焰，你有几种方法使瓶内的水再沸腾起来
【分析】 烧瓶内的水沸腾后移开火焰，由于不能继续吸热所以它将停止沸腾。要使瓶内的水继续沸腾可从沸点和气压的关系考虑。
【答案】方法一：塞紧瓶口往瓶底浇冷水。
方法二：用抽气筒抽出瓶内的空气。
方法三：把烧瓶放在温度高于100℃的地方。
【习题74】某封冻的湖面能承受的最大压强为7 ×104 Pa,某坦克的质量为20 t，每条履带的面积为2 m2。此坦克能否安全通过该湖面 (策略开放)
【分析】 可以通过比较压力、压强、受力面积来进行比较。
【答案】解法一：因为P=F／S， 所以F1=2．8×105N，
所以G=mg=1．96 ×104 N<2．8 ×105 N， 可以安全通过。
解法二：p==4．9 ×104 Pa<7 ×104 Pa，可以安全通过。
解法三：因为P=F／S， 所以s=2．8 m2<4 m2， 可以安全通过。
【习题75】如图所示，两圆柱形容器盛有不同液体，说出比较这两种液体对容器底的压强大小的办法。
【分析】此题属于综合开放题，条件和结论都不确定，条件不同，结论不同。
【答案】方法一：测出两个容器中液体的质量和容器的底面积。
方法二：测出两个容器中液体的深度、密度。
【习题76】 如图所示，将试管口朝下放，在酒精灯火焰上方加热3～5 s，然后立刻将试管口竖直插入盛水的容器中某处不动。
(1)你猜想可能产生的现象是
(2)你猜想的依据是 。
【分析】这是一道条件开放型题，气体也会发生热胀冷缩现象。当热试管插入水中时，温度降低，压强减小，则水就会进入。
【答案】 (1)水在试管内上升。
(2)加热后试管中空气热膨胀，插入水中后热空气收缩压强减小，小于外界大气压，在大气压作用下把一部分水压入试管中。
【习题77】为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个不同的圆柱体竖直放在同一水平沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现同一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小。
表一(p铜=8．9×103 kg／m3)
实验序号 材料 高度／cm 底面积／cm2
123 铜铜铜 202020 102030
表二(J0'铁=7．8×103 kg／m3)
实验序号 材料 高度／cm 底面积／cm2
456 铁铁铁 202020 102030
表三1p钢=8．9×103kg/m3)
实验序号 材料 高度／cm 底面积／cm2
789 铜铜铜 101010 102030
(1)比较分析实验序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体材料的密度和高度相同时，压力的作用效果与底面积__________。(选填“有关”或“无关”)
(2)分别比较实验序号__________的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体的高度相同时，材料的密度越大，压力的作用效果越显著。
(3)分析比较实验序号l与7(或2与8或3与9)的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是__________，进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，归纳得出结论
【答案】 (1)无关。
(2)1与4或2与5或3与6
(3)当圆柱体的材料相同时，高度越高压力的作用效果越显著；圆柱体的密度与高度的乘积越大，压力的作用效果就越显著。
【习题78】要学好物理就要动手实践，请你列举出用大塑料可乐瓶制成的三种物理实验器具，并简述制作过程及用它所演示的物理现象。。(结论开放)
【分析】要注意，所设计的器具要有所给器具的特点，不能胡乱设计，比如该题的可乐瓶，要有其作为容器的特点，不能剪出一块塑料片，演示绝缘体之类的设计。
【答案】 (1)制作量杯：用实验室已有的量筒定量地向瓶中倒入水，并刻上刻度。
(2)作液体对侧壁压强实验器：在瓶的侧壁不同的高度处扎等大的小孔，倒入水后，从水流的情况可以直观地反映液体内部的压强随深度的增加而增大。
(3)演示喷雾器：用细塑料管插入加盖的盛水可乐瓶，用手使劲捏可乐瓶，水会成雾状从细塑料管中喷出。
【习题79】小英设计了“验证水的内部压强和水深的关系”的实验：将两端开口的玻璃管竖直插在盛有水的烧杯底，缓慢向管内倒入煤油，煤油柱高出水面。用直尺测出管中煤油柱的深度h’，和管外水面到煤油柱底端的深度h，改变管中煤油柱的深度，按上述方法重做两次。
(1)如图1—23所示，第一次实验情况：h=__________，h'=__________。
(2)根据实验导出水的压强公式。
(3)为节约煤油，减少煤油对环境的污染，请说出实验后回收煤油的一种方法。
【分析】 煤油柱深度h和管外水面
到煤油柱底端的深度h可由图中刻度尺直接读出。第(2)问可根据水对煤油柱向上的压力等于煤油柱的重力和阿基米德定律求出。而回收煤油的方法可用注射器或胶头滴管吸取或者稍提起玻璃管，用塑料片堵住管口后提取。
【答案】(1)h=1．60cm，，h’=2．00 cm 。
(3)回收煤油的方法：
①用带细软管的注射器吸取；②用化学实验中的胶头滴管吸取；③稍提起玻璃管，用塑料片堵住管口后提取。
【习题80】 在“研究液体的压强”的实验中，进行了如图1—24中各图所示的操怍。
(1)为了顺利地完成该实验，除了图中画出的各种器材外，还需要用到__________。
(2)比较图中代号为__________的三个图，可以得到的结论是：在同一深度，液体向各个方向的压强相等。
(3)比较代号为__________的两个图，可以知道：在深度相同的情况下，不同液体的压强还跟它的密度有关。液体的密度越大，压强越__________。
(4)比较代号为__________的三个图，可以知道：液体的压强随深度的增加而增大。
【答案】 (1)刻度尺。(2)A、B、C。(3)E、F；大。(4)B、D、E。
五、浮力
【习题81】 列举生活或生产中应用浮力的四个实例(结论开放)：
(1)__________；(2)__________；
(3)__________；(4)__________。
【分析】依据浮力的作用有很多实例。浸在液体或气体中的物体都会受到浮力作用。生活中利用浮力工作的大都是物体所受重力小于或等于浮力时，物体能够处于上升或漂浮、悬浮状态。
【答案】 (1)轮船在海上航行；(2)热气球升空；(3)配制适当密度的盐水选种子；(4)潜水艇在水下航行。
【习题82】 如图所示，体积为1．0×l0-2 m3的正方体木块，其上表面距水面0．06 m，请你根据所学的力学知识，计算出与木块有关的三个物理量。(g=10 N／kg)
(1)__________；(2)__________； (3)__________。
【分析】依据浮力、液体压强、密度知识可求浮力、密度、重力、压强等物理量。
【答案】 (1)F浮=6 N
(2)P下=600 Pa
(3)G=F浮=0．6×103 kg／m3
ρ＝0.6×103 kg/m3
【习题83】 公共厕所自动冲水用的水箱中有一圆柱形浮筒M，出水管口处用一圆片形盖子N盖住，两者之间用短链相接，如图所示。已知水箱的深度足够，为实现自动定时冲水，应满足的条件是( )(条件开放)
A．只要浮筒M的体积足够大
B．只要浮筒M的质量足够小
C．盖子N必须比浮筒M的质量小
D．浮筒M的横截面积必须大于盖子N的面积
【分析】根据题意：要将盖子提起，则必须有浮力，所受浮力F大于浮筒重力G1盖子重力G2及水对盖子压力T之和。
【答案】 选D
【习题84】 如图所示，在室温下的饱和食盐水中放了一个塑料小球。(跨科综合题)
(1)现加入少量食盐晶体，充分搅拌和静置后，在温度不变的情况下，小球在液面沉浮情况有何变化，并简述原因。
【习题86】李红同学手中有一块不知是什么金属的薄片，老师没给他测量质量的仪器，只给他一个圆柱形的容器和水，让他利用自己平时使用的文具(三角板、圆规、直尺等)测出该金属片的密度。你能帮他解决此问题吗 请写出具体做法。
【答案】 因为物质的密度ρ＝m／V，而m无法直接测出，用一般的长度测量工具去测薄金属块的体积V又不准确，所以最好用阿基米德原理以及沉浮条件解此题。具体方法是：将金属薄片做成凹型，使之漂浮在装有水的容器中，用直尺(或三角板)量出水位升高的高度为L1，量出容器的直径，算出横截面积为S，则：
【习题87】 如图1—28所示，有一重为27 N的长方体物体，长L=20 cm，它的横截面积S1是盛水容器横截面积S2(容器壁厚不计)的1/3，当物体有2/5的体积浸入水中时，弹簧测力计的示数为F1=23 N(g取10 N／kg)。
(1)根据题中所给条件，试一试你能求出哪些与物体有关的物理量 请分别计算出来。
(2)当物体有2/5的体积浸入水中时与物体刚好全部浸入水中时，水对容器底的压强差是多少
【答案】 (1)物体的质量m =2．7 kg
物体受到的浮力：F浮=G—F1=27 N一23 N=4 N
物体的体积：10-3 m3
物体的密度：2．7×103 kg／m3
(2)：水对容器底的压强差是400 Pa。
【习题88】 如图所示，边长为20 cm的正方体，水平地浸入足够多的水中。如果上表面距水面的距离为5 cm，求物体所受浮力的大小。(条件开放)
【分析】 因正方体物块浸入水中，上表面距水面5 cm时有两种可能，即物体悬浮或漂浮，如图所示。
【答案】物体悬浮时有：
答：物体所受浮力可能为80 N或60 N。
【习题89】 如果不使用量筒，其他器材自选，你怎样测量石块的密度，写出你选择的器材、实验步骤和石块密度的数学表达式。
【答案】方法一：阿基米德原理法
器材：弹簧测力计、烧杯、水、细线、石块
(1)在空气中称石块重G1
(2)在水中称石块重G2
(3)求石块密度P=
方法二：替代体积法
器材：大小烧杯、天平、水
(1)用天平称出石块质量m1
(2)用天平称出大烧杯质量m0
(3)将大烧杯注满水，向其中投入石块，用小烧杯接住溢出水，称其质量m2
(4)求石块密度
【习题90】 有下列器材和物品：天平、弹簧秤、刻度尺、水槽(有水)、烧杯、铅笔、细线、一小卷细铜线、一块不规则但厚度均匀的金属板、小矿石和盐水。请自选上述器材和物品，完成一项实验(用天平、弹簧秤测质量除外)，写出①实验目的；②所选器材；③主要步骤；④被测物理量的表达式。
【答案】 实验一
目的：测一小卷细铜线的长度L，
器材：天平、刻度尺
步骤：①用天平测出细铜线的质量M；②截取一小段细铜线，用天平测出质量m；③用刻度尺测出这一小段细铜线的长度L0
表达式：L=(M／m)L0
实验二
目的：测不规则金属板的面积S
器材：弹簧秤、细线、水槽(有水)、刻度尺
步骤：①用弹簧秤称出金属板在空气中示数F；②用弹簧秤称出金属板浸没在水槽中的示数F'；③用刻度尺测出金属板厚度d
表达式：S=
实验三
目的：测小矿石密度
器材：天平、弹簧秤、细线、水槽(有水)
步骤：①用天平测出矿石质量M；②用弹簧秤分别称出矿石在空气中和浸没在水槽中的示数F和F'
表达式：ρ
【习题91】 一个重10 N、体积是200 cm3的物体，完全浸没在水中，排开水的重力是其本身重力的1／5，求液体的密度。(策略开放)
【分析】 解决此题可以从密度定义入手，也可从阿基米德原理入手。
【答案】 液体的密度为1×103kg/m3。
【习题92】 装有石块的小船在水面上时，所受浮力为F1，当把石块卸入水中后，石块所受浮力为F2，池底对石块的支持力为 N，这时( )(结论开放)
A．空船所受浮力为F1-F2-N
B．池水所受的压力减少了N
C：石块所受的重力等于F1-F2
D．船所排开水的体积减少了
【答案】 A、D
【习题93】 有一个空心的废金属牙膏皮、一大杯水和一只量筒，请利用这些器材设计一个“测牙膏皮密度”的实验。
(1)写出实验步骤(也可以利用画简图的方法表示实验步骤)；
(2)用所测量出的物理量写出牙膏皮密度的表达式。
(2)P牙膏皮=P水(V2一V1)／(V3-V1)
【习题94】 阿基米德原理告诉我们：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。根据阿基米德原理，请你猜想：1N重的水能浮起2 N重的物体吗 并设计实验验证。
【答案】 由阿基米德原理可知，浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小、等于被物体排开的液体受到的重力，而没有讲浮力的大小跟液体本身的重力关系，其实浮力的大小跟液体本身的重力是毫无关系的。不能把浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的概念理解为液体本身的重力。实验验证过程如下：
准备仪器：试管两只(大试管的内径比小试管的外径大2～3 mm)、烧杯两只(形状基本相同)、托盘天平、沙子和水适量。
实验步骤：
(1)把两只烧杯分别置于托盘天平的左、右盘中，并调节天平，
【分析】 这是一道条件开放题，是测量密度的变形题。由题目中所给定的已知条件，无法用直接测质量、体积的方法求密度。由此可想到利用浮力中的漂浮法，间接求牙膏皮的质量，从而进一步求出密度。
【答案】 (1)①向量筒里倒入适量的水，测出水的体积V1；②将空牙膏皮放在量筒的水面上，使空牙膏皮漂浮，测出空牙膏皮排水后的总体积V2；③将空牙膏皮浸没在水中，测出水和牙膏皮的总体积V3，如图甲所示。使之平衡。
(2)向大试管里注入适量的水，把试管放入其中，并在小试管中加入适量沙子，在加入沙子的过程中要求小试管的底部千万不要接触到大试管，保持一段距离使其明显地浮于水中。如图乙所示。
(3)把小试管取出放于托盘天平一侧的烧杯中，把大试管中的水倒入另一侧的烧杯中，不难看出，天平就不平衡了，G水(4)实验证明较小重力的水能浮起较大重力的物体，因此1N重的水能浮起2 N重的物体。
【习题95】 淀粉厂的收购员在选购马铃薯时，需要测出马铃薯的密度，从而根据下表确定其所含淀粉的百分率和收购价。
(1)根据下表你能得出的结论是
马铃薯的密度P／(g／cm3) 1.08 1.10 1.12 1.14 1.15
所含淀粉的百分率 14 18 22.5 26.5 29
收购价(元／kg) 0.40 0.44 0.50 0.60 0.80
(2)若手边有下列器材：弹簧测力计、细线、水、小桶、刻度尺、小刀和干净马铃薯样品，请你选用部分器材，设计出一种测马铃薯密度的方案。
①选用的器材__________。
②根据选用的器材，写出测量步骤(注明所测物理量并用字母表示)。
③根据测出的物理量写出马铃薯密度的表达式为
【分析】 (1)马铃薯的密度越大，它所含淀粉百分率越高，收购价越高。
(2)①器材：弹簧测力计、细线、水、小桶、干净马铃薯样品。②第一步：用细线拴好马铃薯样品，挂在弹簧测力计上，读出弹簧测力计示数G(即样品重力G)。
第二步：把样品放入盛水的小桶中，读出样品浸没在水中时弹簧测力计示数G，(即重力G与浮力F的合力，G'=G—F)。
③ρ马铃薯=ρ水G／(G—G')
【习题96】 图是乳牛自动喂牛器装置原理图，请你观察，该装置在设计中应用到的物理原理或规律有(写出三个知识点)。并简述该装置的工作原理。
【答案】 (1)A、B两容器，底部连通，水面相平，应用了连通器的原理。
(2)浮球随液面升降改变浮力大小，从而控制进水阀关闭，应用了阿基米德原理。
(3)浮球与进水阀构成杠杆装置，应用了杠杆平衡原理。
(4)浮球受到重力和浮力，阀门受到自来水的压力和杠杆械端作用力，两处分别应用到二力平衡条件。
(5)阀门横截面积、自来水的压强、压力、浮球的大小、杠杆左右臂比例尺寸，是设计计算中必须考虑的因素，因而应用到液体压强知识。
该装置工作原理是：
牛饮水使B槽水位低于A槽，由连通器原理可知，A槽内水流进B槽，A槽内水位降低，浮球随之下降，由于杠杆作用，进入阀门，上翘，阀门打开，向A槽注水，浮球随之上升，水位上升到一定高度时阀门关闭，A、B槽内始终保持一定的水，供乳牛饮用。
【习题97】 小明同学要研究铁块所受浮力是否与温度有关，如何去研究呢 请你帮他设计这次实验的全过程。要求：写出所需器材、研究的步骤，并设计一个记录实验数据的表格。
【答案】 (1)器材：弹簧测力计、酒精灯、温度计、烧杯、水、铁架台、铁块等。
(2)步骤：
①用弹簧测力计测出铁块重力G，组装成如图所示的装置；②加热之前，测出水温 t1，并读出铁块在水中时弹簧测力计的示数G1，代入公式F浮=G-G'，算出浮力F浮l；③加热一段时间，测出水温t2，并读出弹簧测力计的示数G2，算出浮力F浮2；④再加热一段时间，测出水温t3，并读出弹簧测力计的示数G3，算出浮力F浮3，并与F浮2、F浮1比较。
(3)实验资料记录表格：
实验次数 1 2 3
水温t(℃)
水的浮力F浮(N)
(定性研究或将水温转换成加热时间进行研究亦可。)
【习题98】 为了测定一只小玻璃瓶玻璃的密度，只有一个量杯及足量的水，请设计一个测定玻璃密度的方法，要求：(1)写出主要实验步骤；(2)用所测物理量写出玻璃密度的表达式。(条件开放)
【答案】 (1)实验步骤：①向量杯内倒入一定量的水，记录水的体积V1；②将小玻璃瓶的瓶口朝上轻轻放入量杯内水上，使其漂浮，记录此时水的体积V2；③将小玻璃瓶沉于水中，记录此时水的体积V3 。
(2)玻璃密度表达式P=
【习题99】 图展示了一个广为人知的历史故事—“曹冲称象”，曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力相关的知识。(结论开放)
【答案】 (1)物体的浮沉条件；
(2)阿基米德原理。
【习题100】 为了测定一小正方体木块(不吸水)的密度，可供选用的实验器材有：托盘天平(含砝码)、量筒、刻度尺、大头针、水。请你设计三种不同的实验方案，只要求将每种方案所选用的器材填入下面的横线上。(结论开放)
(1)__________，(2)__________ 。
(3)__________，
【分析】 本题是一道开放性试题，答案不惟一、不确定，需综合利用测量、密度、浮力等知识来分析。测木块的密度的基本思路是设法测得或求得体积和质量。体积可用刻度尺测量后进行计算而得出或用排水法测得，也可借助量筒的刻度定性比较；质量可用托盘天平直接测得或借助浮力知识求出重力后间接计算得出，以上这些测体积和质量的方法的不同组合可形成多种方案。
【答案】 (1)托盘天平、量筒、水、大头针；(2)托盘天平、刻度尺；(3)量筒、水、大头针；(4)量筒、刻度尺、水；(5)刻度尺、水；(6)量筒、水
【习题101】 如图所示，一体积为500cm3的铝块，用线系着放入装有某种液体的圆柱形容器中，容器中的液体深度由20 cm上升到21cm，这时细线对铝块的拉力为9．5 N，求：①铝块受到的重力；②铝块在液体中受到的浮力；③液体的密度；④剪断细线，铝块沉底静止后，容器对水平支持面的压强。(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计)
【分析】本题是一题多问题，①利用密度知识可求重力；②利用浮力和二力平衡知识可求浮力；③利用阿基米德原理可求液体密度；④是本题难点，属于条件开放题，关键是求出液体的重力。根据V排=V铝，先求出容器的底面积，从而求出液体的总体积和液体的总重力。
【答案】 (1)根据密度公式，铝块的重力为13．5 N(2)铝块受到的浮力、重力及绳对铝块的拉力平衡，所以：
F浮=G铝一G拉=13．5 N一9．5 N=4 N(3)根据阿基米德原理：ρ液=0.8×103 kg／m3(4)容器的底面积为： s=5×10—2 m2
容器对水平支持面的压强为：P=1．87 ×103Pa
【习题102】 如图所示，一个圆柱形容器底面积为2×10—2 m2，内装一定量的水，将一个实心合金块A挂在弹簧测力计下端并浸没在水中，弹簧测力计读数为15 N，水面上升了2.5 ×10—2 m，此时水对容器底部的压强为2 ×103 Pa。根据上述条件可以求出以下物理量：
(1)合金块A的体积VA。
(2)合金块A在水中受到的浮力F浮A。
(3)合金块A的重力GA。
(4)合金块A的密度。
(5)放入合金块A后，水对容器底增大的压强△P水0。
(6)放入合金块A前，水对容器底的压强 P水0。 。
(7)容器中水的质量m水。
(8)当合金块A浸没在水中时，容器中水的深度h。
在这八个物理量中，请你任意求出其中五个物理量的值。
【答案】(1)5×10—4 m3
(2)F浮A=5 N
(3)GA=20 N
(4)ρ=4×103kg／m3
(5)△P水=2．5×102 Pa
(7)m水=3．5 kg
(8)h水＝0．2 m
【习题103】 给你一块橡皮泥(密度大于1．0×103 kg／m3)、一个弹簧秤、一个量杯和水。请你设计一个实验，验证漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。简要写出实验步骤__________。 (条件开放)
【分析】 本题属于设计性开放题，关键在于将橡皮泥做成碗状，使其能漂浮于水面。． 【答案】 步骤：①用弹簧秤测出橡皮泥所受的重力G物；②将橡皮泥捏成碗状，使其能漂浮在水面上；③在量杯中倒入适量的水，记下水面处的刻度，再把捏好的橡皮泥轻轻地放在水面上，记下水面到达的刻度，算出橡皮泥排开水的体积；④算出橡皮泥排开水受的重力G排，比较G排与G物的大小，得出结论：G物=G排，漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。
【习题104】如图所示，一个长方体合金块竖立在容器中时，对容器底的压力是5 1．2 N；向容器内盛水，当合金块有3/5没入水时，合金块对容器底的压力减小了7．68 N；继续向容器内加水，当水面恰好和合金块上表面相平时，合金块对容器底的压强比未盛水时减少了2×103 Pa。(g=10 N／kg)
请根据上述已知条件，自己设计提出三个问题，并回答你所提出的裥题。(综合开放)
【分析】 根据题中给出的条件可求的物理量有合金块的质量、对容器底的压力、对容器底的支持力、浮力、体积、密度和对容器底的压强等。
【答案】 (1)合金块的质量是多少
5．12 kg
(2)合金块有3/5没入水中时受到的支持力是多少
43．52 N(3)合金块体积是多少
1．28 ×10-3 m3
(4)合金块密度是多少
4.0×103kg/m3
(5)当水面与合金块上表面相平时，合金块受到的浮力是多少
12．8 N
(6)当水面与合金块上表面相平时，合金块对容器底的压力是多少
38．4 N
(7)当水面与合金块上表面相平时，合金块对容器底的压强是多少
6 ×103 Pa
【习题105】 某工厂为抗洪抢险的解放军战士赶制一批“救生衣”。这种救生衣是将泡沫塑料包缝在背心上，它的技术指标之一是穿上这种救生衣必须使人的头部露出水面。制作前设计人员要通过收集数据来估算每个救生衣的最小体积。下列是设计人员搜集到的一些数据：
①人体的质量m1；②人体的密度pl；③人体的体积V1；④人头部体积与人体积的比例关系k；⑤水的密度ρ；⑥泡沫塑料的密度ρ2；⑦泡沫塑料的质量m2。
你认为知道哪些数据就能完成这一要求( )
A．①②④⑤⑥ B．①②⑤⑥⑦
C．①④⑥⑦ D．②③④⑤⑥
【答案】 A、D
【习题106】 一个机器零件在空气中称重为3．92 N，把它全部浸入水中称重为3．43 N，还能求什么
【答案】 (1)零件的质量0．4 kg
(2)零件受到的浮力0．49 N
(3)零件的体积(因零件全部进入水中，有V排＝V物) 5×10－5 m3
(4)零件的密度或鉴别物质的种类：8×103 kg／m3
【习题107】 如图所示，木块A漂在水面上时，量筒内水面对应刻度为V1；当木块上放一金属块B时，水面对应刻度为 V2。若将小金属块取下，使其慢慢地沉入量筒底时，水面对应的刻度为V3，下列说法中正确的是( )
A．木块的重为ρ水gV1
B．金属块重为ρ水g(V2一V1)
C．木块的密度为(V3／V1)ρ水
D．金属块的密度为[(V2-V1)／(U3-V1)]ρ水
【答案】 B、D
【习题108】 淡水湖面上漂有一块浮冰，如图所示测得其水上部分的体积为2 m3，试计算出与这块浮冰有关的物理量。(ρ=0．9 ×103 kg／m3)。(结论开放)
【分析】 可计算浮冰的体积、质量、重力、浮力等物理量。
【答案】 体积V=20 m3
质量m=1．8 ×104 kg
重力G=mg=1．8 ×105 N 浮力F浮=1．8×105 N
【习题109】 现有如图所示的长方体小金属块，实验室备有毫米刻度尺、调好的天平、砝码、弹簧秤、量筒、玻璃杯、足够的水、细线等，请你自行选择仪器，进行必要的测量后，计算小金属块的密度，要求：
(1)至少选择两种方法，其中一种方法必须运用浮力的知识。
(2)写出操作步骤并用适当的符号表示要测量的物理量。(结论开放)
【答案】 方法一：用天平测出金属块的质量m，用刻度尺测出金属块的长L1、宽L2、高h，计算金属块的体积V，金属块的密度为。
方法二：用弹簧秤测出金属块的重力G，计算金属块的质量 m=G／g，用刻度尺测出金属块的长L1、宽L2、高h，。
方法三：用天平测出金属块的质量m，用量筒测出金属块的体积v，金属块的密度ρ＝。
方法四：用弹簧秤测出金属块的重力G，计算金属块的质量 m=G／g，用量筒测出金属块的体积V，金属块的密度ρ＝。
方法五：用天平测出金属块的质量m、杯和水的总质量m1，用细线系住金属块，使其缓慢沉入水杯中，溢出部分水后，取出金属块，再称出杯和水的总质量m 2，从而得到金属块的体积V=
方法六：用天平测出杯和水的总质量m l，用细线系住金属块，使其缓慢沉入水杯中，溢出部分水后，再称出杯和水及金属块的总质量m2，取出金属块，再称出杯和水的总质量m3，计算金属块的质量m，和金属块的体积V，
方法七：用天平测出杯和水的总质量m，用弹簧秤测出金属块的重力G，将金属块浸没在水中，用弹簧秤测出示重G'，计算金属块排开水的体积V=
方法八：用弹簧秤测出金属块的重力G，将金属块浸没在水中，用弹簧秤测出示重G'，
【习题110】 如图所示，将质量为m1kg的铜块放置于漂浮在水面上的木块上，恰能使木块全部浸入水中，而铜块仍留在空气中，如果把质量为m2的铜块挂在木块下面，也恰使木块全部浸入水中，求m1与m2之比。(综合开放题)
解法一：隔离法
选取木块为分析对象，在图甲所示情况下，木块受力如图1—42甲所示，
若选取铜块为分析对象，分别对质量为ml、m2的铜块进行受力分析，依据受力平衡也可以列出两个方程，解得结果和上述完全相同。
解法二：整体法
木块和质量为ml的铜块组成的整体处于漂浮状态，由浮沉条件得：
F浮水=G木+G1 ①木块和质量为m2的铜块组成的整体处于悬浮状态，由浮沉条件
解法三：等增量法
浮力的增加量等于物重的增加量。
解法四：等效法
将质量为m l的铜块放在木块上面和将质量为m 2的铜块挂在木块下面，都使木块恰能全部浸入水中，其效果是完全相同的。
六、简单机械机械能
【习题11l】请你利用杠杆平衡条件：F1×L1=F2×L2，编一道题，只编题，不需要解答。(编制习题型)
【分析】 F1、L1、F2、L2中任意设定三个量，求剩余的一个量，问题即可解答。
【习题112】 如图所示钢丝钳是日常生活中和劳动技术课上经常用到的工具，使用钢丝钳时涉及到许多物理知识，请写出三个：
(1) ______________________________
(2) ______________________________
(3) ______________________________
【答案】 (1)省力杠杆；(2)增大压强；(3)绝缘等。
【习题113】下表是王岩同学测定滑轮组机械效率的实验记录表格，实验装置如图1—44所示。
砝码重G(N) 拉力F(N) 砝码升高的高度h(m) 细绳另一端通过的距离L(m) 总功W(J) 有用功W(J) 机械效率η
3 0．8 0.05 0．30 0.024 0．015 62.5％
请你判断一下这些数据有无明显错误，为什么 (条件开放)
【分析】 对于滑轮组，其细绳自由端通过的距离L应是砝码升高的高度h的n倍。
【答案】 砝码升高的高度h与细绳另一端通过的距离L，是由滑轮组的自身结构决定的。由实验装置图可以看出，L=5 h，而实验数据却是L=6h，显然是错误的。
【习题114】 从①人上楼梯；②利用定滑轮将重物提升到高处这两个运动中任选一个，想办法来测定人做功的功率，写出主要的步骤及需测量的物理量，并用表示这些物理量的字母写出人做功功率的表示式。
【答案】 人上楼梯：先用磅秤称出人的质量m，则其重量为 mg；用刻度尺测出楼梯的竖直高度h；用秒表测出人上楼所用时间t；人上楼梯做功功率P=
用定滑轮提升重物：用弹簧秤测出重物的重量G；用刻度尺测出提升的高度h；用秒表测出提升重物到设定高度所需时间t；若忽略滑轮的质量和绳与滑轮间的摩擦力，则P=
【习题115】现要求用划、为F的力提升一个物重为G的物体(F【分析】 因为F【答案】杠杆、滑轮、滑轮组、轮轴、斜面等。(如图所示)
【习题116】 如图所示为指甲刀示意图，请标出该物体中杠杆的支点、动力作用点及阻力作用点。该物体还应用了物理知识中的哪些知识。
【分析】 手柄上动力作用点处受力面积大压强小，刀口处受力面积小压强大；动能和弹性势能的相互转化；运动部分的接触面光滑摩擦力小等。
【习题117】 一个力学实验箱内如图所示器材，请写出利用这些器材可做的三个力学实验名称(或目的)及相应器材的字母代号，填入下表中。
实验名称(或目的) 选用器材(填字母代号)
例：用天平称石块质量测石块密度测滑轮组机械效率测水的密度测石块的体积测力的大小 C、EB、C、D、E、KA、D、G、H、I、JB、C、F、KB、D、E、KG
【习题118】 有一量程为10 N的弹簧秤，现用它来测量大西瓜的重量，其他辅助可任意选用，但不得切割西瓜，请你设计三种方法测出它的质量。
【答案】测量方法提示：
(1)用滑轮组测量。
(2)用杠杆测量，并注意两个力臂比值应较大。
(3)仿曹冲称象方法，将一个塑料面盆放入西瓜后，使其浮在水池中，在面盆上记下刻度，再用小石子或细沙，放入面盆使两次刻度一致，再分别测量出这部分小石头或细沙的重量即为西瓜的重量。
【习题119】 在“测滑轮组机械效率”的实验中，你感到最困难的操作步骤或实验环节是什么 你认为如何解决比较好
【分析】 此题属于综合开放题，改变了以往考查测滑轮组机械效率的原理、步骤、注意事项、填表格等传统方式，用一种新颖的问答方式使学生把实验的整体过程重新过滤、整理、思考、总结，真正融入实验操作中，去寻找答案。
【答案】 (1)较困难的操作有：①滑轮组的装配和绕线；②绳子自由端的移动距离和钩码提升高度的测量；③拉力大小的测量等。
(2)解决办法：①先固定定滑轮上端，将细绳的一头拴在定滑轮下端的钩上，然后再穿绕动滑轮(动滑轮下端最好先挂上一两个钩码)；②距离的测量：可在细绳的自由端和动滑轮下的小钩上各固定一个用细铁丝做的指向直尺的指针；③要准确测量拉力，应匀速拉动，手不发抖，需多练几次，多测几次等。
【习题120】 下列设备、工具中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称(全名)。
①起重机钢索下面钓钩上的铁轮是__________；②旗杆顶端的轮是__________；③自行车的飞轮与后轮是__________；④铡刀是__________；⑤镊子是__________；⑥天平是__________。
【分析】 简单机械有杠杆(省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆)，轮轴，滑轮(定滑轮、动滑轮、滑轮组)等。
【答案】 应填：①动滑轮；②定滑轮；③轮轴；④省力杠杆；⑤费力杠杆；⑥等臂杠杆。
【习题121】 如图所示，开始时金属块静止在水平放置的平底容器内，悬挂金属块的绳子处于自由伸长状态。现通过弹簧测力计拉动绳子的自由端，使金属块匀速上升，此时弹簧测力计的示数为10 N。已知动滑轮重2．2 N，不计弹簧测力计的自重和一切摩擦，求：(1)开始时，金属块对容器底的压力。(2)匀速提起金属块时滑轮组的机械效率。(3)在图示状态下，向容器中倒入适量的水，使金属块浸没在水中，拉动弹簧测力计使金属块在水中匀速上升，此时弹簧测力计的示数为9 N，那么金属块的密度是多少
【分析】 此题属一题多问，要注意区别金属块静置在容器底部平衡时的受力与向容器内倒入水后，它浸没在水中以及匀速上升时平衡状态的受力。 ．
【答案】 (1)匀速提升金属块时，动滑轮受力平衡：
金属块对容器底的压力F压=G金=17．8 N
(2)设金属块匀速上升h，则弹簧测力计下拉2︿，滑轮组的机械效率为：89％
(3)8．9×103 kg/m3
【习题122】 现在许多市场管理部门都要求农贸市场用案秤代替杆秤，因为违法商贩很容易利用杆秤短斤少两欺骗顾客，请你说出一个违法商贩欺骗顾客的做法。
【分析】 利用杠杆平衡条件解决此问题。
【答案】 ①增加秤盘的质量；②减少秤砣的质量；③改变提钮的位置.
【习题123】 2001年9月11日，恐怖分子劫持飞机撞击了美国纽约的世贸大厦，使这个高层建筑坍塌，请你说出飞机在飞行以及整个撞击过程能量转化的三种情况。
【答案】 从题设条件出发，会发现飞机在飞行的过程中、撞击大楼后、大楼倒塌的过程中都有能量转化。
飞机在飞行过程中—→内能转化为机械能；撞击大楼后—→机械能转化为内能；大楼倒塌的过程中—→重力势能转化为动能。
【习题124】 俄罗斯“和平”号空间站于2001年3月23日坠入新西兰和智利之间的南太平洋，空间站在进入稠密大气层时烧毁，在这个过程中能量是怎样转化的
【答案】 动能增加，势能减少；机械能转化为内能；燃烧时，化学能转化为内能。
【习题125】 我们在学习杠杆的原理时知道阿基米德有一句豪言壮语__________“给我一根杠杆和一个支点，我就能撬动地球”。如果真有这样的杠杆和支点，他能撬动地球吗 你有几种方法证明他撬不动地球。(地球的质量为6 ×1024kg)(策略开放)
【分析】 (1)设阿基米德的质量为60 kg，支点距地球的距离为1m。
根据杠杆的平衡原理 L1==1023 m
这样远的距离他的运动速度即使是光的速度，所需的时间t=1023 m／3×108 m／s≈3×1015 s≈1011年。他的寿命不可能那样长0
(2)设他把地球移动lcm，根据功的原理，则人撬地球时应移动的距离：s=1021m，若他移动的速度为10 m／s，则他撬地球的时间为t=3 ×1016年。从这里可以看出，阿基米德只注意了杠杆省力，却忽视了杠杆不能省功，从以上的计算中可以得出无论怎样撬动地球都是不可能的。
【习题126】 如图所示，展现的是三千多年前古埃及人修建金字塔时搬动巨大石块的场景，他们都使用了哪些方法 请运用所学的物理知识说出其中的道理。(结论开放)
【分析】 图中给出了古埃及人修建金字塔时，利用简单机械及减少摩擦力的情景。
【答案】 (1)杠杆原理：动力臂大于阻力臂的省力杠杆。
(2)滚动摩擦：滚动摩擦比滑动摩擦力小。
【习题127】 火箭点火后，燃料燃烧过程中将__________能转化为__________能；燃烧时产生的高温、高压气体迅速向外喷射，这是__________能转化为__________能的过程。
【分析】 这是一道能量转化题，其中涉及化学能、内能、机械能的转化，关键是比较每一过程始、末状态各种能量的变化情况。
【答案】 燃料燃烧时，发生化学反应，将化学能转化成了内能；燃烧后的气体向外喷射，将内能转化为机械能。故应填：化学、内、内、机械。
【习题128】 许多交通事故造成的损失与伤害，是与物体具有惯性有关的。为了减少此类事故的发生，在公路交通管理中有许多要求和措施。就你所知，填写出任意两条。
(1)(2)
【答案】 (1)对机动车辆行驶的速度有所限制。
(2)公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带。
【习题129】 怎样才能使手中的乒乓球脱手后，从地面弹起超过脱手时的高度，为什么 (条件开放)
【答案】 用力抛向地面或上空，使脱手时的乒乓球既具有动能，又具有重力势能，当它从地面弹起时就会把这些动能和重力势能全部转化为重力势能，上升到最高点时就会高出脱手高度。
【习题130】 用60 N的水平推力推着某物体在水平地面上作匀速直线运动，4 s内通过的路程是8 m，则在这段时间内，请你补充问题并解答。
【分析】
(1)物体运动的速度是多大
(2)推力做了多少功
(3)推力做功的功率是多大
【答案】 (1)2 m／s
(2)480 J
(3)120 W
答：(1)物体运动的速度为2 m／s。
(2)推力做了480 J的功。
(3)推力做功的功率是120 W。
【习题13l】 如图所示用三种方法把沙子运上楼，根据图中的数据你能求出哪些物理量 (结论开放)
【答案】 沙子的质量m=10 kg；人的质量；滑轮的质量；口袋、桶的质量；有用功、额外功、总功；机械效率。(三种)
【习题132】 要测量你从一楼上到二楼的功率，需要哪些器材 需要测哪些量 (结论开放)
【答案】 (1)需要的器材：体重计、尺、手表。被测量：自己的体重、一楼到二楼的高度和上楼所用的时间。
(2)需要的器材：有台秤、尺、手表。被测量：自己的质量、一楼到二楼的高度和上楼所用的时间。
【习题133】请你设计一个研究动能、重力势能、弹性势能相互转化的实验装置，说明下面几点：
(1)所需器材；
(2)操作方法；
(3)观察结果。
【答案】 (1)一根弹簧、一只小钢球；
(2)将钢球固定在弹簧一端，手捏住弹簧的另一端，手提弹簧带动钢球上下跳动；
(3)向下运动时重力势能转化为动能和弹性势能，后半段动能也逐渐转化为弹性势能，最低点动能、重力势能都为0，弹性势能最大；向上运动时弹性势能转化为动能和重力势能，后半段动能也逐渐转化为重力势能，最高点动能、弹性势能都为0，重力势能最大。
相信同学们会想出更简单的答案。
【习题134】 现有一只两端开口的玻璃管，一根细线、一张纸、一个砝码、一根弹簧、一杯水，请你从中任选器材，设计一个小实验，要求(结论开放)：
(1)选用的器材____________________ 。(2)说明研究目的____________________ 。(3)说明研究方法____________________ 。
(4)说明研究结果__________ 。
【分析】 可以做机械能相互转化实验，证明大气压强存在实验，证明液体内部有压强实验，弹性势能和弹性形变有关实验等。
【答案】 实验一：①用一根细线、一只砝码；②研究机械能转化；③用一根细线将砝码悬挂起来，让砝码左右摆动，观察砝码的速度和高度；④高度增加时速度减小，高度减少时速度增大，说明动能和重力势能可以相互转化。
实验二：①用一杯水、一张纸；②证明大气压强的存在；③将杯子装满水，纸盖住杯口，用手按住倒置过来，松开按住杯口的手，发现纸不掉；④由于大气压强将纸和杯紧紧压在一起，所以水流不出来，纸也不掉。
实验三：①两端开口的玻璃管、纸片、杯子和水；②证明液体内部有压强；③用纸盖住玻璃管的一端，另一端开口朝上放入水杯中，纸不掉入水中；④由于液体内部有向上的压强托住了纸。
实验四：①弹簧、砝码、一杯水；②证明浸入液体里的物体受到浮力；③在空气中把砝码挂在弹簧下面，弹簧伸长，再将砝码浸入水中，弹簧缩短；④由于受到水的浮力弹簧受到的拉力减小。(其他合理答案也可以)
【习题135】 图中甲、乙两装置在相同的时间内，用同样大小的拉力F1和F2拉物重相同的重物 G1和G2，升高相同的高度，若它们的机械效率分别是η1和η2，它们的功率分别是Pl和P2，则有( )
A．ηl>η2 B．η1<η2 C．P1>P2 D．P1【答案】 A、D
【习题136】 如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，以0．2 m／s的速度匀速前进了1m，物体A所受的阻力为自身重的0．1倍，此时测力计a的示数为120 N，测力计b的示数为50 N。根据已知的条件，你都能求出哪些物理量呢 (要求至少求出10项)(结论开放)
【答案】 ①物体A受到的拉力FA=120 N；②物体A受到地面的摩擦力120 N；③物体A的重力G1=200 N；④物体A移动1m所用时间5 s；⑤拉力FA对物体做的功W有=120 J；⑥绳子末端拉力 F绳=50 N；⑦绳子末端移动的距离S绳=3 m；⑧拉力F对绳子做的功W总=150 J；⑨拉力FA做的功的功率P有=24 W；⑩拉力FA做的功的功率P总=30 w；⑩机械效率80％； ⑩物体受到的支持力N=1200 N；⑩重力做的功W＝0 。
一、测量的初步知识简单的运动
【习题1】 一把钢尺在20℃时是准确的，如果在O℃时用它测量物体的长度，则测量的长度数值比实际长度( )(条件开放)
A．大 B．小 C．相等 D．无法确定
【答案】 因为钢尺的温度降低，尺收缩，所以测量值比真实值大，应选A。
【习题2】 想测一枚一元硬币的直径，请设计出两种不同性质的方法来测量，分别需要甩什么器材 (策略开放)
【分析】 本题可用等效法和曲直互化法解答。
【答案】 方法一：需白纸一张、铅笔、刻度尺。在白纸上画一条直线，让硬币沿此直线滚一周，用刻度尺量出直线的起、始点的长度即是硬币的周长，将此值除以π，则得直径。
方法二：需三角尺两个、刻度尺一只。按图所示，用直尺测出两直角边间的距离d，即是硬币的直径。
【习题3】 要测量出一只圆形空碗的碗口边缘的长度，你能设计几种测量方法 (策略开放)
【分析】 本题可利用各种辅助工具进行等效法和曲直互化法测量解答。
【答案】 (1)在白纸上画一条直线，在碗的边缘某点作一记号，从这一点起沿直线的一端滚动一周，记下滚到的位置，用刻度尺测量直线上起点到滚到位置的长度，即是碗口边缘的长度。
(2)取一条弹性不大的细软棉线，绕过碗口一周，用刻度尺测出这段棉线长度即是碗口边缘的长度。
【习题4】 如图1—2 a所示，一个瓶内装有体积为V的酒，现给你一把直尺，如何测出酒瓶的容积大约是多少 (条件开放)
【分析】 利用液体的形状可改变的性质来解决这个问题。
【答案】 先用直尺量出瓶底到液面的高L1(图 a)，即装酒部分的高度，然后将酒瓶倒置，再用直尺量出液面到瓶底的高度L2(图b)，即瓶内空余部分的高度。
设瓶的容积为V'，瓶底的面积为S，酒的体积为V，则：
故酒瓶的容积为：V'=V+L2s=V+L2×V/L1
【习题5】 在学校举行的运动会上，适合跳远项目测量用的刻度尺是( )(条件开放)
A．分度值为1mm、量程为1m的刻度尺
B．分度值为1m、量程为10m的刻度尺
C．分度值为1cm、量程为10m的刻度尺
D．分度值为1dm、量程为1m的刻度尺
【分析】 考查学生对测量工具的选择和使用情况，A、D两选项的量程1m太小了，不合要求；B选项的分度值是1m，相对于跳远来说不易测量精确。
【答案】 应选C。
【习题6】 有一卷粗细均匀的裸铜线。为了粗测这卷铜线的总长度，小明想出了一种方法(见下表中的方法一)。现请你另外设计两种不同的实验方法，在不拉开这卷铜线但可以截取一段铜线的情况下，粗测这卷铜线的总长度。(所用器材不限)(策略开放)
实验的简要步骤和所需测量的物理量 用测得量估算铜线总长度L的表达式
方法 (1)测出这卷铜线的总质量M；(2)测出一段铜线的质量m0；(3)测出这一段铜线的长度l0 L=Nl0/m0
方法
方法
【答案】
方法二：这类问题通常和密度知识相关联。
(1)测出这卷铜线的总质量M；
(2)取一段铜线在圆铅笔上密绕几圈，测出线圈长度l，求得铜线直径，D=l/n，则铜线的横截面积s=πr2=；
(3)
方法三：
(1)用排水法测出体积V=V0—V1；
(2)再用方法二的方法测出直D，求出L。
方法四：
(1)取一段铜线在圆铅笔上密绕几圈，测出线圈的长度l，求得直径D=；
(2)计算出铜线的横截面积s=兀r2；
(3)查出横截面积为对应数值的铜线的电阻率ρ的值，用伏安法测出这卷铜线的电阻R，则这卷铜线的总长度L=。
【习题7】 用两种方法，测量一空啤酒瓶圆柱体部分的直径。(策略开放)
【分析】某些需要测量的长度，有的很长，有的很短，有的是弯曲的……，用常规的刻度尺不能直接测量，需用到特殊的测量方法，如：等效法、加倍法、曲直互化法等，本题可用等效法和曲直互化法。
【答案】 方法一：
(1)用两只直角三角板的直角边，卡在瓶的两边，且保持两边平行：
(2)用直尺测出两直角边间的距离d，即是酒瓶圆柱体部分的直径。
方法二：用一纸条在圆柱体部分绕一周，在重叠处扎一小孔，伸直后用刻度尺测出两小孔间的距离l，再除以丌得d=l/π即是直径。
【习题8】 甲、乙两卷粗细不同的细铜线，甲卷铜线标签上注明直径是0．8 mm，乙卷的标签已经模糊不清了。不用刻度尺，你用什么简易办法可以求出乙卷铜线的直径 (条件开放)
【分析】 如改用刻度尺测量就简单多了。办法是：在圆铅笔杆上紧密缠绕金属线N匝，再用刻度尺量出缠绕的长度L，则金属线的直径D=L／N。但此题要求不用刻度尺求乙卷铜线的直径，那么可用已知直径的甲铜线代替刻度尺。
【答案】 先在一根圆铅笔杆上紧密缠绕甲铜线若干匝(如M匝)，再在另一根相同的铅笔上紧密缠绕乙铜线若干匝(如N匝)，并使两组缠绕的长度相等，则长度N×D=M×0．8 mm， D=。
【习题9】 小明家买了一套新房，他觉得客厅的窗户看上去高度︿似乎比宽度a长，在没有刻度尺的情况下，试设计一个比较h和a长短的方法。(简述所用器材和操作方法)(策略开放)
【分析】 因为目测并不可靠，所以要用工具测量，又因为只是比较长和宽，所以可使用刻度尺或其他辅助工具。
【答案】 ①用一根细线测量；②用足够长的木棍测量；③用钢卷尺测量长和宽。(利用其他辅助工具测量)
【习题10】 观察图中的小旗，说出船相对岸上楼房的运动情况可能有哪几种，并简要说明其中的道理。(结论开放)
【分析】 由图中楼上小旗摆动方向可知，风是由左向右刮的。
【答案】 (1)因两小旗摆动方向相同，故船相对于楼房有静止和向左运动两种可能。
(2)若船航行的速度小于风速，当船向右航行时，船上小旗摆动方向仍有可能如图所示，故船也有向右运动的可能。
【习题11】 1999年5月17日下午3时，深圳华强路和深南路口街头的行人突然拼命往北边和西边奔跑。受此影响，附近商场、店铺以及单位的人员也随之急跑，汽车慌不择路地开，数分钟后秩序恢复正常。据了解，当天天气晴朗，风大，在飞逝的云朵背景中，行人拼命奔跑，此情景发生原因之一，从物理学的角度来讲是呼叫者对__________的相对性缺乏了解。(条件开放)
【分析】 参照物不同，物体的运动状态不同。以云为参照物，楼房在运动，这样看起来高大的楼房就像要倒塌一样。
【答案】运动与静止。
【习题12】 福州距厦门约300 km，汽车在行驶过程中，速度表的指针始终在图中所指的刻度两侧等幅摆动，问：从福州开到厦门需要多少小时 (条件开放)
【分析】 根据题目叙述及图的提示，汽车的平均车速大约为60 km／h。
【答案】 v=s/t t=5 h
此车从福州开到厦门需5 h。
【习题13】 写出粗略地测出一台手扶拖拉机速度的方法。(策略开放)
【分析】 该题与实际联系较紧，测量方法很多，答案不确定，要求出速度，必须设法测得距离和时间。
【答案】 方法一：
(1)在公路上选择两根电线杆分别作为起点和终点，然后量出两根电线杆的距离s(可用“走步”方法或用皮尺测得)。
(2)用手表或秒表测得拖拉机经过两根电线杆的时间t。
(3)用公式v=s/t求出拖拉机的速度。
方法二：使一个有速度计的汽车和拖拉机保持同一速度行驶一段距离，就可知道拖拉机的速度。
【习题14】 郑州与上海间铁路长1000 km，列车要运行16 h。已知郑州与南京间铁路长700 km(如图所示)，若车速保持不变，则从郑州开出的列车需要多长时间才能到达南京 (策略开放)
【分析】 列车从郑州到南京和南京到上海之间运行时，行驶的速度一样。
【答案】 需11．2 h到达南京。
【习题15】 同学们坐火车到外地旅游，在火车上，老师提出了一个问题：利用火车上现有的条件，设计一个简易可行的方法测出火车行驶的平均速度。(策略开放)
【分析】 根据速度计算公式v=s/t，只要想办法知道火车在一段时间内通过的路程即可求得答案。
【答案】 方法一：通过查看列车运行时刻表，查出火车在两站之间铁路线的长度及火车在两站间运行所用的时间，就可以计算出火车在这段路程中运行的平均速度。
方法二：还有其他的办法粗测火车的平均速度。坐火车时如果我们注意观察就会发现，铁路旁边每隔1km立有一块不太大的里程碑，利用这些里程碑可以很方便地测出火车运行的平均速度。当火车经过某一里程碑时，利用手表开始计时，计下经过几个里程碑(可以知道火车运行的路程)所用的时间，就可以很方便地求出这段时间内火车运行的平均速度。
方法三：测出火车轮经过铁轨接缝时接连发生N次碰撞的时间t，若每根铁轨长为L，则火车速度v=(N-1)L／t。(我国铁路钢轨长有12．5 m和25 m两种标准)
二、质量和密度
【习题16】 一列长100 m的队伍在前进，队尾的通讯员接到命令，立即快速赶到队首，然后以同样的速度返回队尾。当通讯员回到队尾时，这列队伍又前进了100 m的路程。如果通讯员和队伍在这段时间内各自的速度大小不变，问通讯员一共走了多少路程 (策略开放)
解得：s=(1+)×100≈242m
实心物块，如图所示。利用上述条件，你能想出哪些与物块有关的物理量，并用已知条件表达出来 (结论开放)
【分析】 根据题设条件，联想所学的物理知识，可计算出物块的体积、质量、重力、物块对桌面的压力、桌面对物块的支持力、物块对桌面的压强、桌面对物块的压强、大气对物体上表面产生的压力等物理量。
【答案】 (1)物块的体积：V=a3
(2)物块对桌面的压力：F=G=pa3g
(3)物块的质量：m=ρa3
(4)桌面对物块的支持力：N=G-pa3g
(5)物块的重力：G=pa3 g
(6)物块对桌面的压强：P=ρag
【习题20】 1m3水结冰后体积有多大 (策略开放)
【分析】质量不随状态改变而改变是解答此题的关键，可直接利用密度公式求冰的体积，也可利用质量不变的等量关系来求解。
【答案】1．1m3
【习题2l】 在一药品说明书上标有如下内容：硝酸异山梨酯片(消心痛)5 mg×100片，用法：病情发作时舌下含化，一次5～1．O mg，一日2--3次。请问病人一次服用多少片。(条件开放)
【分析】 隐含条件为每片药的质量为5 mg。
【答案】病人一次服用1～2片。
【习题22】 甲、乙两个实心球，已知甲的体积大于乙的体积。有关甲、乙两球的质量和密度的关系，可能存在哪些情况 (综合开放)
【答案】 ①ρ甲>ρ乙，m甲>m乙；②ρ甲=ρ乙，m甲>m乙；③ρ甲<ρ乙，m甲
【习题23】 有一个形状不规则的铁块，请设计三种原理不同的方案，测出铁块的体积。要求写出步骤并直接写出计算铁块体积的表达式。(器材自选)(策略开放)
【分析】 可用量筒、水测量体积，也可根据质量、密度、体积的关系或浮力的关系测量。
【答案】 方法一：需量筒、铁块、水。步骤：①在量筒中注入适量的水，记下水面对应的体积刻度V1；②将铁块用细线系好浸没在水中，记下水面所对的刻度值V2，则V铁=V2-V1。
方法二：需天平、铁块。步骤：①用天平称出铁块的质量m铁；②根据密度公式求出铁块的体积V=m铁/ρ铁。
方法三：需弹簧秤、铁块、烧杯、水。步骤：①用弹簧秤称出铁块在空气中的重力G；②将铁块全部浸入烧杯内的水中，用弹簧秤称出铁块在水中的视重G'；③铁块在水中所受的浮力F浮=G-G'=ρ水gV铁，所以V铁=。
【习题24】 小货车一次最大载货量为1．2 t，车自重9 800 N。拉货途中经过一标有2 t字样的桥梁，如图所示，需运几趟才能把总重为9．408×104 N的货运完 (策略开放)
【分析】 解决此题要根据一次通过桥的车、货总质量不得超过2 t入手。
【答案】 方法一：因为卡车自重9 800 N，
所以车的质量为 1000kg
因为桥梁的载重量为2 t=2 000 kg
所以车装载的货物的质量不得超过．m货=2 000 kg一1000 kg=1000 kg，此值小于1．2 t，没有超载。
因为货物总重为9．408 ×104 N，即
m总=9．408 ×104 N 9 600 kg9
m总=／g=0．8 N／kg=9 000 kg
所以车运货次数为N= 600 N=10(次)
方法二：因为桥梁的载重量为2 t=2 000 kg
所以过桥的总重量不能超过G=mg=2 000 kg ×9．8 m／kg=19 600 N，而车重9 800 N，故
过桥的货物重量不能超过G货=G总一G车=19 600 N一9 800 N=9 800 N
所以车运货次数为10(次)
答：需要10次。
【习题25】 水平地面上有一个质量为m、边长为L的实心正方体A。它在水平拉力F的作用下作匀速运动，在时间t内通过的距离为s，如图所示，请你根据所学的力学知识，写出与物体A有关的物理量，并用题目给出的已知量写出其计算表达式。(结论开放)
【分析】 根据已知条件质量m、边长L、水平拉力F，在时间 f内通过的距离为5，根据所学物理公式能写出很多的物理量。
【答案】 公式略
(1)物体A所受的重力G
(2)物体A的面积S
(3)物体A的体积V，
(4)物体A的密度P，
(5)物体A对地面的压强P，
(6)物体A受到的摩擦力f，
(7)地面对物体A的支持力N1，
(8)物体A对地面的压力N2，
(9)外力F对物体A做的功Wl，
(10)外力F对物体A做的功的功率P，
(11)物体A作匀速直线运动的速度v，
(12)重力G对物体A做的功，
(13)地面支持力对物体A做的功
【习题26】 用密度为7．0×103 kg／m3的铸铁浇铸一个铸件，现测得这个铸件的质量是2．8 kg，体积是0．5 dm3，那么这个铸件内有无气泡 (策略开放)
【分析】 可以通过比较密度、质量、体积来判断铸件内有无气泡。
方法一：因为p=m／V，
所以研铸=7．0×103 kg／m3×0．5×10—3 m≥=3．5 kg>2，8 kg，所以铸件内有气泡。
方法二：因为p=m／V，
所以V=0．4 dm3<0．5 dm3，所以铸件有气泡。
方法三：P=m／V=5．6×103 kg／m3<7．0×103 k／m3，所以铸件有气泡。
【习题27】 到副食店打豆油或买酱油时，售货员用一种叫“提子”的容器，如图1．11所示，豆油和酱油的提子不同，如果豆油提子坏了，售货员用酱油提子代替，那么副食店和顾客谁吃亏了 (策略开放)
【分析】 已知酱油的密度大于豆油的密度，可通过质量相等时比较体积或体积相等时比较质量的方法来判断。
【答案】 酱油的密度大于豆油的密度，①由 m=PV可知，体积相同时，豆油的质量小于酱油的质量，所以顾客吃亏了；②由V=m/ρ可知，质量相同时豆油的体积大于酱油的体积，所以顾客吃亏了。
【习题28】 某同学在做“用天平和量筒测石块密度”的实验时，所用的器材有天平、量筒、石块、烧杯、水和细线。实验中，该同学不小心把量筒打碎了，实验仍要进行下去，你能帮助他测出石块的体积吗 请你设计出两种方法。(不得增加器材)(策略开放)
【分析】 可利用石块排开水的质量和水的密度来间接求石块的体积，也可利用浮力的方法来求石块的体积。
【答案】 方法一：①将烧杯中盛满水，用天平称出烧杯和水的总质量m1。②把石块用细线拴好将其全部浸入水中。③取出石块后，用天平称出烧杯与剩余水的质量m2。石块排开水的质量为m=m1一m2，石块的体积等于被其排开水的体积，即V石= V排=。
方法二：①在烧杯中注入适量的水，用天平称出烧杯和水的质量m l。②用细线把石块系好后将石块全部浸入水中，且石块不与烧杯任何部位接触，称出此时的质量m 2；则石块浸没在水中时受到的浮力F浮=(m2—m1)g,V石=
【习题29】 为什么用天平测质量时总是左盘放物体，右盘放砝码 能不能调换一下 (条件开放)
【分析】 解此题的关键是认识天平是等臂杠杆的应用。
【答案】 天平的游码在左边，当游码向右移动时，相当于给右盘内加砝码。天平标尺的刻度是根据一般人习惯用右手而设计的。可以调换，这时使游码向右移动不是向左盘加砝码，而是减砝码，使用不方便。
【习题30】 正北牌方糖是一种由细白砂糖精制而成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这种糖块外，还有下列器材：天平、量筒、毫米刻度尺、水、白砂糖、小勺、镊子、玻璃棒，利用上述器材可有多种测量方法，你能想出几种方法 要求写出：①测量的主要步骤及所测物理量；②用测得的物理量表示密度的式子。(策略开放)
【分析】 可充分利用所学的知识，根据所给的器材设计测量方法。
【答案】 方法一：用天平测出几块(例如三块)方糖的质量m，用毫米刻度尺测出其中一块方糖的长a、宽b、高c，则方糖的密度=。
方法二：用天平测出三块方糖的质量m，向量筒中倒入适量的水，再倒入白砂糖，使之成为饱和溶液，记下饱和溶液的体积V1，将三块方糖放入量筒中并迅速读出饱和溶液和方糖的体积V2，则密度=。
方法三：用天平测出三块方糖的质量m，把三块方糖放入量筒中，再倒人适量白砂糖埋住方糖，晃动量筒，使白砂糖的表面变平，记下白砂糖和方糖的总体积V1；用镊子取出方糖，摇晃量筒使白砂糖表面变平，记下白砂糖的体积V2，则密度=
方法四：用天平测出三块方糖的质量m，向量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1，把三块方糖放入量筒内的水中，迅速读出水和方糖的总体积％，则密度=。(此种方法在操作上，应迅速读出放在水中时方糖与水的总体积，时间一长糖将溶化则体积不准确)
【习题31】 请写出测盐水密度的三种方法。写出每种方法需要的器材、实验步骤及相应的数学表达式。(综合开放)
【分析】 要测盐水的密度必须想办法知道盐水的体积和质量。
【答案】 方法一：器材：天平、砝码、量筒、烧杯、盐水。步骤：①用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；②把烧杯中盐水倒入量筒中一部分，记下体积V；③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2，则盐水密度=。
方法二：器材：弹簧秤、小桶、水、盐水。步骤：①用弹簧秤测出小桶的重力G1；②用弹簧秤测出小桶装满水的重力G2，则小桶的体积为v=；③用弹簧秤测出小桶装满盐水后的重力G3，则盐水的质量为m=，则密度=。
方法三：器材：形状规则的木块、刻度尺、烧杯、盐水和弹簧秤。步骤：①用弹簧秤测出木块的重力G木；②把木块放人盐水中，木块漂浮，用刻度尺测出木块浸入盐水中的体积V排，则F浮=G木，盐水密度=。
方法四：利用密度计。
【习题32】在做测定盐水密度的实验时，甲、乙、丙三个同学设计了不同的实验方案。其中甲、乙两同学的实验步骤如下表所示。老师对这两种方案分析后指出：其中一种方案导致测量值比实际值偏大，另一种方案导致测量值比实际值偏小，而丙同学的方案是最好的。请你在下列表格中填写出丙同学的方案。甲、乙两同学的方案中，谁的方案导致测量值比实际值偏大 (条件开放)
甲同学 乙同学 丙同学
步骤一 测出空玻璃杯的质量m1 测出空玻璃杯的质量m1
步骤二 测出装有盐水的玻璃杯的质量m2 将适量的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V
步骤三 将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V 将量筒中的盐水全部倒入玻璃杯中，测出总质量m2
步骤四 计算出盐水的密度 计算出盐水的密度
【分析】 影响测定密度的误差因素有质量和体积测定两个方面。在实际测量中，盐水能沾到容器上，这是实验时必须充分考虑的。
【答案】 甲同学的方案导致的测量值比实际值偏大
丙同学
步骤一 将适量的盐水倒入玻璃杯中，测出盐水的质量m1
步骤二 将玻璃杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V
步骤三 测出空玻璃杯的质量m2
步骤四 计算出盐水的密度P=m／V=(m1—m2)／V
【习题33】 有下列器材：弹簧秤、细线、金属块、水、量筒、天平和砝码，请用两种不同的方法测定金属块的密度。(策略开放)
(1)选用的器材______________________________，计算式__________。(2)选用的器材__________ ，计算式__________
【分析】 测量金属块的密度，要知道质量和体积，从给出的器材来看质量可用天平测量，也可用弹簧秤测出金属块的重力再求它的质量，体积可用量筒和水来测出。
【答案】 (1)选用器材：金属块、水、细线、量筒、天平和砝码，计算式：P=。
(2)选用器材：金属块、水、量筒、细线、弹簧秤，计算式：P=。
【习题34】 STs科技小组为探究物质的某种特性测的四组数据，如下表所示。(结论开放)
实验次数 物体 质量(g) 体积(cm3) 质量／体积(g／cm3)
1 2 3 4 铝块1 铝块2 松木1 松木2 54 108 108 10 20 40 216 20 2.7 2.7 0.5
(1)上表空格处为__________。
(2)比较上表的实验数据你可得到哪些结论
【分析】根据上表可知，这道题是探究物质质量和体积的关系。
【答案】 (1)0．5
(2)比较1、2两次实验数据，可得结论：同一物质，它的质量跟它的体积成正比。
(3)比较2、3两次实验数据，可得结论：质量相同的不同的物体，体积不相等。
(4)比较1、4两次实验数据，可得结论：不同物质的密度一般不同。
【习题35】某实验室有一架托盘天平(带有一盒砝码)，横梁上的调节螺母已无法旋动，其他部件均保持完好，天平的等臂性没有改变。将它放在水平桌面上观察横梁的平衡时，指针总偏向分度盘的左端，调换左、右两盘的位置也无法改变这种状况。请你使用这架天平，测出一个小金属块的质量。要求简述测量过程，表达出测量结果。(可以选用生活中常见的材料)(策略开放)
【分析】 因为天平的等臂性没有改变，所以想办法使天平平衡就可以了，生活中常见的材料有很多能使天平平衡。
【答案】方法一：把游码放在标尺左端的零刻度处，在天平右盘加些小物件(如小砝码、橡皮泥、小螺丝等)，使天平横梁平衡；然后把待测金属块放在天平左盘上，在右盘上加砝码，并调节游码，直至天平重新平衡，右盘中砝码的质量加游码所对的刻度值，就是待测金属块的质量。
方法二：采用复称法。先在左盘称其质量为m1，然后再在右盘称的质量为m2，则物体的质量为m=(m1+m2)/2
【习题36】请你在下列器材中，选取一部分或全部做一个实验，写出简要实验步骤和有关数学表达式。
器材：弹簧测力计、烧杯、细线、小石块、水。(综合开放)
【分析】 可测石块的重力、质量、体积、浮力；水的重力、体积、质量等。
【答案】实验一：需弹簧秤、细线和小石块。步骤：①用细线系住小石块；②用弹簧秤测出小石块重力G并求出小石块质量m=。
实验二：需弹簧秤、烧杯、细线和水。步骤：①用细线系住烧杯，再用弹簧秤测出空烧杯的重力G1；②向烧杯中倒入适量的水并用弹簧秤测出烧杯和水的重力G2，则G水=G2一G1，水的质量m水=，V水=
实验三：需弹簧测力计、烧杯、细线、小石块、水。步骤：①用弹簧秤测出小石块在空气中的重力G1；②把石块全部浸入水中，用弹簧秤测出石块在水中的视重G2，则石块受到的浮力为F浮=G1一 G2，石块的体积V＝，石块的密度=
【习题37】 体育课用的铅球，质量是4 kg，体积约0．57dm3，这种铅球是纯铅做的吗 (策略开放)
【分析】要判断是不是纯铅做的与判断是实心或空心的问题一样，是典型的密度计算题，可以用三种解题方法计算判定。
【答案】 方法一：密度比较法。，该铅球的密度≈7．02×103 kg／m3<11．3×103 kg／m3，所以不是铅做的。
方法二：体积比较法。如果该铅球是纯铅制成的，则4kg铅球的体积≈0．35×10－3 m3<0．57×10－3 m3，，所以不是纯铅做的。
方法三：质量比较法。如果该铅球是纯铅制成的，则体积为0．75 dm3的铅的质量应是m铅≈6．4kg>4 kg，即m铅>m球，所以不是纯铅做的。
【习题38】 老师给小明同学如下的器材：一只100 mL的烧杯、一只弹簧测力计、一些细绳，让小明将它们改装成能够直接测液体密度的装置，小明遇到了困难，请你和他共同设计，并写出改装后的装置结构、刻度盘的改造过程及使用方法。(条件开放)
【分析】 在液体的体积一定时，液体的质量和液体的密度成正比，从而液体的重力和液体的密度成正比，所以可以改造弹簧测力计的刻度盘。首先，将挂空烧杯时弹簧测力计的示数规定为0 N，其余刻度依次向下平移，再找到与重力刻度相对应的密度刻度。使用时，将液体注满烧杯，就可以从密度刻度盘上直接读出它的密度值。
【答案】 (1)结构。如图所示，将烧杯用绳挂在弹簧测力计下面。
(2)改造刻度盘。
①将重力刻度盘平移：将挂空烧杯时弹簧测力计的示数规定为0 N，其余刻度依次向下平移，找到这时的1N、2 N、3 N以及0．1N、0．2 N……等刻度。②标出密度刻度：ρ=103 G，根据上述关系找到与重力刻度相对应的密度刻度，对应关系如下： 当 G＝0 N时，ρ=0；当G=1N时，ρ=1．0×103 kg／m3；当G=2 N时，ρ=2．0×103 kg／m3；当G=0．1N时，ρ=0．1×103 kg／m3；当G=0．2 N时，ρ=0．2×103 kg／m3；将密度刻度盘按上述对应关系画好。③使用：在测液体密度时，将液体注满烧杯(100 mL)，就可以从密度刻度盘上直接读出它的密度值。
【习题39】小明请小红喝饮料，小明给小红要了一杯牛奶，给自己要了一杯矿泉水，小红想：哪一种饮料的密度大呢 可是，现在身边没有天平、量筒、弹簧秤、密度计，请你运用所学的物理知识帮她想个办法比较出这两种密度的大小，请说出你的办法。(策略开放)
【分析】 由于没有通常测量密度用的天平、量筒、弹簧秤、密度计等器材，好像是没有办法。但仔细想一想，利用液体密度和浮力的关系、液体压强和密度的关系就能解此题了。
【答案】方法一：将同一木块先后放到牛奶和矿泉水中，木块露出液面的体积较大的那一杯饮料的密度较大。
方法二：让压强计的金属盒处在两饮料中的同一深度，观察压强计的高度差，高度差较大者的密度较大。
【习题40】 体积和质量都相等的铝球、铁球和铅球密度分别是ρ铝=2．7 g／cm3、ρ铁=7．9 g／cm3、ρ铅=11．3 g／cm3，下列说法正确的是( )(结论开放)
A．若铝球是空心的，则铁球和铅球一定是空心的
B．若铁球是实心的，则铝球和铅球一定是空心的
C．若铅球是空心的，则铁球和铝球一定是空心的
D．三个球都可能是空心的
【分析】 因为P铝
【答案】 正确答案应选A、D。
【习题41】 给你一个大容器和足量的水、两块三角板、一把刻度尺、一只弹簧秤、一个金属圆柱体、细线若干，请你说出利用上述器材测定金属圆柱体的密度的两种不同方法，要求写出用什么仪器测什么物理量，并用符号表示测出的量，写出圆柱体的密度的最后表达式。(策略开放)
【分析】此题没有对求解方法进行限制，可利用题中给出的器材测出体积和质量进行求解。
【答案】 方法一：用弹簧秤测出圆柱体重G，用三角板、刻度尺测出圆柱体高︿、直径d。则 圆柱体密度=
方法二：用弹簧秤测出圆柱体重G，用细绳系着圆柱体挂在弹簧秤下面，让圆柱体浸没水中，读出弹簧秤示数F，则F浮＝G—F= ρgV，圆柱体密度＝
【习题42】 某同学在做“用天平和量筒测固体密度”的实验中，由于量筒的刻度不清而无法读数，他采用如下步骤操作：
A．把装有适量水的量筒放在天平左盘，在右盘放入总质量为300 g的砝码时，天平平衡；
B．接着将一与细线相连的待测实心金属块浸没入水中(线的质量不计)，用手提住细线的另一端，使金属块不与量筒壁和底接触，在天平右盘中增加50 g砝码后，天平平衡；
C．再放手让金属块沉入筒底，往右盘加砝码，当砝码总质量为500 g时，天平平衡。
试问：(1)天平第一次平衡时的读数(300 g)表示什么
(2)天平第三次平衡时的读数(500 g)表示什么
(3)金属块的质量多大
(4)该同学测出金属块的密度多大 (g=10 N／kg)(要求：至少用两种解法)
【答案】 (1)天平第一次平衡时的读数是量筒和其中水的质量之和，m1=300 g。
(2)天平第三次平衡时的读数是量筒、水和金属块三者的质量之和，即m3=500 g。
(3)金属块的质量m=m3一m1=200 g。
(4)解法一：用手提着金属块，天平第二次平衡时右盘增加的砝码m2=50 g。设量筒横截面积为S，金属块的体积为V，则……密度＝4×103 k／m3。
解法二：第一次平衡时所增加的50 g砝码，即是金属块没在水中时所排开水的质量，则金属块受到的浮力F浮=，因为金属块没在水中，所以V=……。
【习题43】用同种材料制成的三个正方体，它们的边长分别为1cm、2cm、3cm，质量分别为3g、24 g、54g，已知一个是空心的，请用两种不同方法鉴别出来。(策略开放)
【答案】解法一：因为三个正方体是用同种材料制成的，若是实心密度应相同，而空心正方体的密度应小于实心正方体的密度，所以比较它们的密度就可知道哪个正方体是空心的。
因为ρ1=ρ2>ρ，所以边长3 an的正方体是空心的。
解法二：由于同种材料制成的实心物体，其密度之比应为ρ1：ρ2：ρ3=1：1：1，若有一个小于1，则说明该物体是空心的。
ρ1：ρ2：ρ3=3：3：2
则第三个正方体是空心的。
解法三：对于同种材料制成的实心物体，若三个都是实心的，则应有m1：m2：m3=V1：V2：V3，根据已知条件可得：
m1：m2：m3=3：24：54=1：8：18
V1：V2：V3=l：8：27
比较它们的质量比与体积比可知：第三个正方体的质量比小于应有的比．可以判断第三个正方体是空心的。
三、力 力和运动
【习题44】有两个力一长一短，如图 a和b所示。你能说出哪个力大吗 为什么 (条件开放)
【分析】 在力的图示中，线段的长短与力的大小和标度都有关系。
【答案】 不能。因为甲、乙两个力图示的标度不能确定是否相
同，所以不能判断两力的大小。
【习题45】 假如没有重力，我们的生活会出现什么现象 (写出一种你能想像出来的情景)(结论开放)
【分析】假如没有重力，物体会处于失重状态，宇航员在宇宙飞船上几乎处于这种状态。由于受重力作用，水会往低处流，抛出去的石块会落到地面上，这些都是我们熟悉的现象，而没有重力后，物体存在的状态将不受地球的影响了。
【答案】此时我们的生活将出现很多现象：①人跳起后不会落到地面上；②水从碗中倒不出来；③人可以头朝下倒着行走；④人可在空中游动；⑤钢笔不能写字；⑥体温计中的水银不能回到玻璃泡内。
【习题46】 在宇宙飞船上写字，必须使用特制的自来水笔，用普通的自来水笔不能写字，这是因为自来水笔中的墨水处于__________状态的缘故。
【分析】 隐含条件为墨水没受重力就不能流向笔尖。
【答案】失重。
【习题47】 根据“重力的方向是竖直向下的”，可以提出什么问题 (结论开放)
【分析】 只要提出的问题与此结论有关即可。
【答案】 (1)日常生活中有哪些现象说明重力的方向是竖直向下的？
(2)如果重力的方向不是竖直向下的将会怎样……
(3)重力方向在日常生活和生产有哪些应用
【习题48】根据选项在空白处填上恰当的命题：
命题：__________。(结论开放)
选项：C A．火车进站 B．抛出的铅球
C．跳伞运动员匀速直线下落
D．小球作匀速圆周运动
【分析】根据牛顿第一定律可知，物体作匀速直线运动时，物体运动状态保持不变，物体受平衡力。
【答案】命题(1)：下列物体作匀速直线运动的是__________。
命题(2)：下列物体受平衡力的是__________。
命题(3)：下列物体运动状态不变的是__________。
【习题49】．在天平左盘中放一个封闭的透明盒子，盒子里面装着一只小鸟。当小鸟落在盒底时，称得鸟和盒子的总质量为300 g。已知盒子的质量是200 g，那么，当小鸟在盒中飞翔时，天平的盘中加多少克的砝码，天平才能继续保持平衡 (结论开放)
【分析】小鸟在盒子中运动状态不同则天平的平衡状态不同。
【答案】 (1)当小鸟落在盒底时，天平受到的压力等于盒子、小鸟受到的重力之和。
(2)当小鸟平稳地在盒内空气中飞翔时，它必须不断地扇动翅膀，把空气向下压，以得到空气对它向上的作用力，当该作用力与重力相平衡时才能将身体支持住。这样，翅膀对空气向下的压力，通过空气传到盒底，等效于小鸟落在盒底。因此，在右盘中砝码不变的情况下(即300 g)，天平仍保持平衡。
(3)若小鸟猛烈地上升或下降飞翔，则它对空气产生的压力有时大于鸟受到的重力，有时小于鸟受到的重力，天平的指针将左右摆动。
【习题50】小强拿一个磁铁靠近一铁制自来水管时，磁铁受到的作用力有__________。(结论开放)
【分析】 由于在地面上，所以磁铁受到重力，还受到小强手的支持力。因为磁铁具有吸引铁的性质，所以还有磁力。
【答案】 手的支持力；重力；磁力。
【习题51】 吊在天花板上的电风扇，静止不动时固定吊杆对它的拉力是F1，电风扇匀速转动后固定吊杆对它的拉力是F2，在这两种情况下F1、F2的关系是__________。(条件开放)
A．F1>F2 B．F1=F2 C．F1
【答案】选C。
【习题52】据说一个索马里的商人来到荷兰，看到那里的鱼很便宜，就向渔民买了5×107N的鱼，装上船从靠近北极的荷兰运到靠近赤道的索马里首都摩加迪沙，到了那里再用弹簧秤称时，发现少了3×105 N。轮船沿途没有靠过岸，被偷是不可能的，装卸中的损耗也不可能这样大，这究竟是怎么回事 (条件开放)
【分析】 弹簧秤测量的是物体的重力，重力和物体的位置有关，在地球两极重力比在赤道大。
【答案】重力与物体在地球上的位置有关，重力在两极附近比在赤道附近大。
【习题53】如果你在直线行驶的火车(汽车或轮船)里做一小实验，如图所示，让手中的物块自由下落，那么物块将会落在( )(条件开放)
A．A处 B．B处 C．C处 D．以上三种情况均有可能
【分析】直线运动的车辆可能有三种运动状态：匀速、加速、减速。如车辆匀速行驶，物块由于惯性将落在A处；如车辆减速行驶，物块由于惯性将落在B处；如车辆加速行驶，物块由于惯性将落在 C处，所以三种情况都有可能。
【答案】 正确答案为D项。
【习题54】行驶的汽车刹车后滑行一段距离停下来；从树上掉下来的苹果下落会越来越快；足球运动员头顶飞来的足球，球飞出去；举重运动员用力将杠铃从地面举起来。分别说出这些现象所对应的物理过程，并根据以上四个现象所对应的物理过程概括一个结论。(结论开放)
【分析】 这四种情况中，物体的运动状态的改变都是由于受到了力的作用，所以说力是改变物体运动状态的原因。苹果下落越来越快是重力势能转化为动能，汽车刹车停下来，动能转变为内能；举起杠铃是将动能转变为势能；头顶飞来的足球，先是动能转变为弹性势能，随后弹性势能转变为动能，所以又有能的转化或转移。
【答案】对四种现象概括，结论一：力是改变物体运动状态的原因。
结论二：各种形式的能在物体间可以互相转化或转移。
【习题55】摩擦对我们的生活十分重要。假如没有摩擦，我们的生活将会变成什么样子 (试举三例)(结论开放)
【答案】①人不能正常行走；②手不能握住钢笔写字；③运动的汽车不能停下来；④人不能安稳地坐在凳子上；⑤用筷子夹不住东西。
【习题56】 在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，用弹簧测力计拉动木块时为什么必须要匀速 (条件开放)
【分析】 在此实验中要用到一个重要的概念一平衡力，只有在匀速运动时，弹簧测力计对木块的拉力才能与摩擦力平衡，弹簧测力计的读数才等于摩擦力。
【答案】在匀速运动时，弹簧测力计对木块的拉力与摩擦力平衡，弹簧测力计的读数才等于摩擦力。
【习题57】某中学“探索式学习”研究小组的同学在中国信息网上浏览到了下面的文章：今年初开始试运行的上海浦东磁悬浮列车速度可达300 km/h以上，它没有车轮，运行时，在电磁力的作用下车身悬浮在轨道上方，与轨道约有10mm的间距。据此，请你分析出这种列车含有哪些物理知识，并简要说明 (结论开放)
【分析】磁悬浮说明同名磁极相互排斥；磁场是由电磁铁提供的。不与轨道接触，摩擦力很小。
【答案】①利用了电磁铁；②同性磁极相互排斥；③接触面是空气因而不受轨道的摩擦力。
【习题58】 书架里的书压的越紧，从中抽出一本书就越费力，这是因为__________的缘故。(条件开放)
【答案】正压力越大，摩擦力就越大。
【习题59】如图所示，请你至少说出五项物理原理在自行车上的应用(包括结构和使用方面)。每项物理原理只能用一次，不得重复。如车铃应用了杠杆原理，则其他部件(如车闸)虽也用到了杠杆原理就不能再说了。(结论开放)
【答案】 (1)脚蹬、曲柄和链轮—一省力轮轴。(2)车铃弹簧----利用弹簧的弹性势能复位。
(3)轮胎花纹一增大轮胎与地面的静摩擦。
(4)各轴的滚珠---利用滚动摩擦代替滑动摩擦。
(5)橡胶把套----利用橡胶的传热性能差，使得冬天扶车把时不觉得冷，而夏天不觉得热。
(6)挡泥板----惯性。
(7)给轮胎打气----利用气体压强与体积的关系。
【习题60】从高处释放一物体，在重力作用下，物体做竖直向下的自由运动，我们把这种运动叫自由落体运动。当然，真正的自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生。但在日常生活中，在一定条件下，空气阻力较小，所以，我们也可以近似地把日常物体的下落运动视为自由落体运动。
小明同学为了研究物体自由下落过程中，物体的运动速度与运动时间的关系，用一个小球做了一个自由落体运动实验，得到一组
实验数据如下表：
运动时(s) 1 2 3
运动速度v(m／s) 10 20 30
根据上述数据，你可以得出什么结论 (信息给予)
【分析】从表中数据可以看出时间不同小球的速度不同，而且随时间的增加，小球的速度越来越大；从表中还可以看出在相同的一段时间内速度的改变值相同，所以可以归纳出不同的结论。
【答案】 ①小球下落时间越长，速度越大；②在单位时间内小球速度的改变值相同。
【习题61】滑冰运动中有很多物理学知识，请你任意举出两个知识点(结论开放)：
(1)__________。(2)__________，
【答案】 (1)惯性；(2)物体表面越光滑摩擦力越小；(3)减小受力面积，增大压强；(4)力使物体改变运动状态等。
【习题62】物体做匀速直线运动，则( )(结论开放)
A．物体所受合力一定为零
B．物体一定只受一对平衡力的作用
C．物体的内能可能增大
D．物体的机械能可能增大
【分析】 物体所受合力一定为零是物体做匀速运动的条件；如果物体受到摩擦力的作用则内能可能增大；物体的运动位置升高则机械能就增大。
【答案】A、C、D
四、压力和压强液体压强大气压强
【习题63】请举出生活或生产中增大压强的四个实例(结论开放)：
(1)__________；(2)__________； (3)__________；(4)__________。
【分析】 日常生活、生产中增大压强的例子有很多，都是通过增大压力、减小受力面积实现的。
【答案】 (1)针尖很尖；(2)刀刃很锋利；(3)压路机的磙子很重；(4)用刀切菜时用力。
【习题64】 我们生活在大气“海洋”的底部，一切物体与大气接触的表面，都无一例外地承受着巨大的大气压的作用。倘若我们在物体的某一侧设法减小气压，形成一个“负压区”，则物体将在两侧气压差产生的合力的作用下发生运动或紧紧地吸附在某一物体表面．于是便出现了生活中、生产中的种种与“吸”有关的现象，如呼吸、吸吮、吸烟、吸尘、吸排油烟、空吸、虹吸、吸墨水、注射药液、抽水、真空吸盘、拔火罐……，如图1—16所示，在每一种被吸起或吸住物体的两侧，你一定都能够找到“常压区”和“负压区”。例如呼吸时，胸廓扩张，肺部气压减少，空气便在压力差作用下经鼻腔、气管被吸进肺内，可以说，这许多种看似不同的“吸”，其实都是在大气的“压”下发生的。(条件开放)
(1)请根据以上材料，再举出生活中、生产中相似的事例
(2)分析上述事例的物理本质。
【分析】此题通过分析日常生活、生产中的不同的“吸”，揭示了各种不同的“吸”实际上都是大气压的作用结果。日常生活中这样的事例有很多。
【答案】 (1)用吸管吸饮料；疏通卫生池堵塞用的橡胶吸盆。(2)大气压的作用。
【习题65】一块重79 N的正方体铁块放在1m2的桌面中央，求桌面受到的压强。(条件开放)
【分析】此题属于条件开放题，条件隐含。桌面的受力面积不是桌面的面积，而是铁块与桌面的接触面积。
【答案】G=mg=P铁gV
【答案】桌面上受到的压强为7．9×103 Pa。
【习题66】将一本初中物理书平放在水平桌面上，如何测定它对桌面的压强 请你写出你选择的器材、实验步骤及压强表达式。(策略开放)
【分析】根据压强的公式P=F／S可知，要求压强，必须要知道压力和受力面积。
【答案】方法一：需刻度尺、天平。
步骤：①用刻度尺测得课本的长和宽分别为口和6；②用调节好的天平测得课本的质量m，表达式：。
方法二：需弹簧秤、细线、刻度尺。
步骤：①用刻度尺测得课本的长和宽分别为a和b；②用调节好的弹簧秤和细线测得课本的重为G，表达式：p=。
方法三：用纸张规格计算书的面积，再用以上方法测出重力或质量。
【习题67】 你知道茶壶的设计中包含哪些科学道理 (结论开放)
【分析】通过观察，联系所学物理知识解答此题。
【答案】①壶嘴做得与壶口一样高，连通器原理；②壶盖上开个小孔，是为了使壶内气体与壶外大气相连通，保证水流出后，壶内水面气压总等于外界大气压，使水流出不受阻；③壶把上的塑料护套增大受力面积减少压强，隔热等。
【习题68】 阅读有关流体压强和流速关系的材料，回答所提出的问题。
流体是液体和气体的统称，流体在流速较大的地方压强较小在流速较小处压强较大，飞机机翼的横截面是上凸下平的。如图所示，当飞机在空中快速运动时，气流掠过机翼的上、下表面，由于上表面凸起，使机翼上方气流速度大于机翼下方，则机翼上方的气压小于机翼下方，机翼受到向上的压力大于向下的压力，这两个力的合力便是飞机获得的升力。当然，升力的大小除了与机翼形状有关外，还与飞机速度、机翼尺寸以及机翼平面与水平面间的夹角等有关。
(1)由以上知识思考一下，铁路道口行人为什么应站在安全线以外
(2)请设计家用煤气灶上将煤气跟空气相混合的装置、简易的冷热水混合器或家用喷雾器(提示：利用流体流速大压强小的性质和大气压的作用)，只要求画出简图。(任选一种即可)
【分析】 本题只要在设计时，利用流体流速大压强小的性质和大气压的作用，即可完成任务。
【答案】 (1)高速行驶的车辆附近气流快、压强小，倘若人靠得太近，大气压就会将人压向车辆，发生事故。
(2)①煤气、空气相混合装置(如图所示)；②简易的冷热水混合器(如图所示)；③家用喷雾器(如图所示)。
【习题69】 某水坝高50 m，上游水位40 m，则坝底受到的水的压强是多大 (条件冗余开放)
【答案】水对坝底产生的压强为4×105 Pa。
【习题70】 一质量为4kg的长方形木块，其长为20 cm，宽为10 cm，高为6 cm。求木块放在桌面上对桌面的压强。(结论开放)
【分析】木块的放法不同对桌面的压强不同。
【答案】 木块受到的重力为G=40 N
(1)侧放时有： P=3 333．3 Pa
(2)平放时有： P=2000 Pa
(3)竖放时有： P=6 666．7 Pa
【习题71】 红军二万五千里长征是从红色故都—瑞金始发的。途中，不少战士过草地时陷入了沼泽地，为了减少牺牲，请你应用所学压强知识，谈谈红军战士过草地时可采取的预防或营救措施。
【分析】 红军战士陷入沼泽地是因为沼泽地承受不了人的重力对其产生的压强，所以应从增大受力面积，减少压强的方向去考虑。
【答案】①多带木板垫着过草地；②爬过去；③增大鞋底的面积。(其他方法合理也行)因为压力一定时，增大了受力面积，减小了压强，人就不易陷入沼泽地。 ．
【习题72】 向墙上按图钉，已知图钉帽的面积为lcm2，受到的压强为2×105 Pa，图钉尖的面积是0．5mm2，手对图钉尖的压强是多大 (策略开放)
【分析】压力的大小不变。注意从定义、相等量两个不同的角度人手考虑解题方案。
【答案】
答：图钉尖对墙的压强为4×107 Pa
【习题73】烧瓶内的水沸腾后将它移开火焰，你有几种方法使瓶内的水再沸腾起来
【分析】 烧瓶内的水沸腾后移开火焰，由于不能继续吸热所以它将停止沸腾。要使瓶内的水继续沸腾可从沸点和气压的关系考虑。
【答案】方法一：塞紧瓶口往瓶底浇冷水。
方法二：用抽气筒抽出瓶内的空气。
方法三：把烧瓶放在温度高于100℃的地方。
【习题74】某封冻的湖面能承受的最大压强为7 ×104 Pa,某坦克的质量为20 t，每条履带的面积为2 m2。此坦克能否安全通过该湖面 (策略开放)
【分析】 可以通过比较压力、压强、受力面积来进行比较。
【答案】解法一：因为P=F／S， 所以F1=2．8×105N，
所以G=mg=1．96 ×104 N<2．8 ×105 N， 可以安全通过。
解法二：p==4．9 ×104 Pa<7 ×104 Pa，可以安全通过。
解法三：因为P=F／S， 所以s=2．8 m2<4 m2， 可以安全通过。
【习题75】如图所示，两圆柱形容器盛有不同液体，说出比较这两种液体对容器底的压强大小的办法。
【分析】此题属于综合开放题，条件和结论都不确定，条件不同，结论不同。
【答案】方法一：测出两个容器中液体的质量和容器的底面积。
方法二：测出两个容器中液体的深度、密度。
【习题76】 如图所示，将试管口朝下放，在酒精灯火焰上方加热3～5 s，然后立刻将试管口竖直插入盛水的容器中某处不动。
(1)你猜想可能产生的现象是
(2)你猜想的依据是 。
【分析】这是一道条件开放型题，气体也会发生热胀冷缩现象。当热试管插入水中时，温度降低，压强减小，则水就会进入。
【答案】 (1)水在试管内上升。
(2)加热后试管中空气热膨胀，插入水中后热空气收缩压强减小，小于外界大气压，在大气压作用下把一部分水压入试管中。
【习题77】为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个不同的圆柱体竖直放在同一水平沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现同一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小。
表一(p铜=8．9×103 kg／m3)
实验序号 材料 高度／cm 底面积／cm2
123 铜铜铜 202020 102030
表二(J0'铁=7．8×103 kg／m3)
实验序号 材料 高度／cm 底面积／cm2
456 铁铁铁 202020 102030
表三1p钢=8．9×103kg/m3)
实验序号 材料 高度／cm 底面积／cm2
789 铜铜铜 101010 102030
(1)比较分析实验序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体材料的密度和高度相同时，压力的作用效果与底面积__________。(选填“有关”或“无关”)
(2)分别比较实验序号__________的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体的高度相同时，材料的密度越大，压力的作用效果越显著。
(3)分析比较实验序号l与7(或2与8或3与9)的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是__________，进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，归纳得出结论
【答案】 (1)无关。
(2)1与4或2与5或3与6
(3)当圆柱体的材料相同时，高度越高压力的作用效果越显著；圆柱体的密度与高度的乘积越大，压力的作用效果就越显著。
【习题78】要学好物理就要动手实践，请你列举出用大塑料可乐瓶制成的三种物理实验器具，并简述制作过程及用它所演示的物理现象。。(结论开放)
【分析】要注意，所设计的器具要有所给器具的特点，不能胡乱设计，比如该题的可乐瓶，要有其作为容器的特点，不能剪出一块塑料片，演示绝缘体之类的设计。
【答案】 (1)制作量杯：用实验室已有的量筒定量地向瓶中倒入水，并刻上刻度。
(2)作液体对侧壁压强实验器：在瓶的侧壁不同的高度处扎等大的小孔，倒入水后，从水流的情况可以直观地反映液体内部的压强随深度的增加而增大。
(3)演示喷雾器：用细塑料管插入加盖的盛水可乐瓶，用手使劲捏可乐瓶，水会成雾状从细塑料管中喷出。
【习题79】小英设计了“验证水的内部压强和水深的关系”的实验：将两端开口的玻璃管竖直插在盛有水的烧杯底，缓慢向管内倒入煤油，煤油柱高出水面。用直尺测出管中煤油柱的深度h’，和管外水面到煤油柱底端的深度h，改变管中煤油柱的深度，按上述方法重做两次。
(1)如图1—23所示，第一次实验情况：h=__________，h'=__________。
(2)根据实验导出水的压强公式。
(3)为节约煤油，减少煤油对环境的污染，请说出实验后回收煤油的一种方法。
【分析】 煤油柱深度h和管外水面
到煤油柱底端的深度h可由图中刻度尺直接读出。第(2)问可根据水对煤油柱向上的压力等于煤油柱的重力和阿基米德定律求出。而回收煤油的方法可用注射器或胶头滴管吸取或者稍提起玻璃管，用塑料片堵住管口后提取。
【答案】(1)h=1．60cm，，h’=2．00 cm 。
(3)回收煤油的方法：
①用带细软管的注射器吸取；②用化学实验中的胶头滴管吸取；③稍提起玻璃管，用塑料片堵住管口后提取。
【习题80】 在“研究液体的压强”的实验中，进行了如图1—24中各图所示的操怍。
(1)为了顺利地完成该实验，除了图中画出的各种器材外，还需要用到__________。
(2)比较图中代号为__________的三个图，可以得到的结论是：在同一深度，液体向各个方向的压强相等。
(3)比较代号为__________的两个图，可以知道：在深度相同的情况下，不同液体的压强还跟它的密度有关。液体的密度越大，压强越__________。
(4)比较代号为__________的三个图，可以知道：液体的压强随深度的增加而增大。
【答案】 (1)刻度尺。(2)A、B、C。(3)E、F；大。(4)B、D、E。
五、浮力
【习题81】 列举生活或生产中应用浮力的四个实例(结论开放)：
(1)__________；(2)__________；
(3)__________；(4)__________。
【分析】依据浮力的作用有很多实例。浸在液体或气体中的物体都会受到浮力作用。生活中利用浮力工作的大都是物体所受重力小于或等于浮力时，物体能够处于上升或漂浮、悬浮状态。
【答案】 (1)轮船在海上航行；(2)热气球升空；(3)配制适当密度的盐水选种子；(4)潜水艇在水下航行。
【习题82】 如图所示，体积为1．0×l0-2 m3的正方体木块，其上表面距水面0．06 m，请你根据所学的力学知识，计算出与木块有关的三个物理量。(g=10 N／kg)
(1)__________；(2)__________； (3)__________。
【分析】依据浮力、液体压强、密度知识可求浮力、密度、重力、压强等物理量。
【答案】 (1)F浮=6 N
(2)P下=600 Pa
(3)G=F浮=0．6×103 kg／m3
ρ＝0.6×103 kg/m3
【习题83】 公共厕所自动冲水用的水箱中有一圆柱形浮筒M，出水管口处用一圆片形盖子N盖住，两者之间用短链相接，如图所示。已知水箱的深度足够，为实现自动定时冲水，应满足的条件是( )(条件开放)
A．只要浮筒M的体积足够大
B．只要浮筒M的质量足够小
C．盖子N必须比浮筒M的质量小
D．浮筒M的横截面积必须大于盖子N的面积
【分析】根据题意：要将盖子提起，则必须有浮力，所受浮力F大于浮筒重力G1盖子重力G2及水对盖子压力T之和。
【答案】 选D
【习题84】 如图所示，在室温下的饱和食盐水中放了一个塑料小球。(跨科综合题)
(1)现加入少量食盐晶体，充分搅拌和静置后，在温度不变的情况下，小球在液面沉浮情况有何变化，并简述原因。
【习题86】李红同学手中有一块不知是什么金属的薄片，老师没给他测量质量的仪器，只给他一个圆柱形的容器和水，让他利用自己平时使用的文具(三角板、圆规、直尺等)测出该金属片的密度。你能帮他解决此问题吗 请写出具体做法。
【答案】 因为物质的密度ρ＝m／V，而m无法直接测出，用一般的长度测量工具去测薄金属块的体积V又不准确，所以最好用阿基米德原理以及沉浮条件解此题。具体方法是：将金属薄片做成凹型，使之漂浮在装有水的容器中，用直尺(或三角板)量出水位升高的高度为L1，量出容器的直径，算出横截面积为S，则：
【习题87】 如图1—28所示，有一重为27 N的长方体物体，长L=20 cm，它的横截面积S1是盛水容器横截面积S2(容器壁厚不计)的1/3，当物体有2/5的体积浸入水中时，弹簧测力计的示数为F1=23 N(g取10 N／kg)。
(1)根据题中所给条件，试一试你能求出哪些与物体有关的物理量 请分别计算出来。
(2)当物体有2/5的体积浸入水中时与物体刚好全部浸入水中时，水对容器底的压强差是多少
【答案】 (1)物体的质量m =2．7 kg
物体受到的浮力：F浮=G—F1=27 N一23 N=4 N
物体的体积：10-3 m3
物体的密度：2．7×103 kg／m3
(2)：水对容器底的压强差是400 Pa。
【习题88】 如图所示，边长为20 cm的正方体，水平地浸入足够多的水中。如果上表面距水面的距离为5 cm，求物体所受浮力的大小。(条件开放)
【分析】 因正方体物块浸入水中，上表面距水面5 cm时有两种可能，即物体悬浮或漂浮，如图所示。
【答案】物体悬浮时有：
答：物体所受浮力可能为80 N或60 N。
【习题89】 如果不使用量筒，其他器材自选，你怎样测量石块的密度，写出你选择的器材、实验步骤和石块密度的数学表达式。
【答案】方法一：阿基米德原理法
器材：弹簧测力计、烧杯、水、细线、石块
(1)在空气中称石块重G1
(2)在水中称石块重G2
(3)求石块密度P=
方法二：替代体积法
器材：大小烧杯、天平、水
(1)用天平称出石块质量m1
(2)用天平称出大烧杯质量m0
(3)将大烧杯注满水，向其中投入石块，用小烧杯接住溢出水，称其质量m2
(4)求石块密度
【习题90】 有下列器材和物品：天平、弹簧秤、刻度尺、水槽(有水)、烧杯、铅笔、细线、一小卷细铜线、一块不规则但厚度均匀的金属板、小矿石和盐水。请自选上述器材和物品，完成一项实验(用天平、弹簧秤测质量除外)，写出①实验目的；②所选器材；③主要步骤；④被测物理量的表达式。
【答案】 实验一
目的：测一小卷细铜线的长度L，
器材：天平、刻度尺
步骤：①用天平测出细铜线的质量M；②截取一小段细铜线，用天平测出质量m；③用刻度尺测出这一小段细铜线的长度L0
表达式：L=(M／m)L0
实验二
目的：测不规则金属板的面积S
器材：弹簧秤、细线、水槽(有水)、刻度尺
步骤：①用弹簧秤称出金属板在空气中示数F；②用弹簧秤称出金属板浸没在水槽中的示数F'；③用刻度尺测出金属板厚度d
表达式：S=
实验三
目的：测小矿石密度
器材：天平、弹簧秤、细线、水槽(有水)
步骤：①用天平测出矿石质量M；②用弹簧秤分别称出矿石在空气中和浸没在水槽中的示数F和F'
表达式：ρ
【习题91】 一个重10 N、体积是200 cm3的物体，完全浸没在水中，排开水的重力是其本身重力的1／5，求液体的密度。(策略开放)
【分析】 解决此题可以从密度定义入手，也可从阿基米德原理入手。
【答案】 液体的密度为1×103kg/m3。
【习题92】 装有石块的小船在水面上时，所受浮力为F1，当把石块卸入水中后，石块所受浮力为F2，池底对石块的支持力为 N，这时( )(结论开放)
A．空船所受浮力为F1-F2-N
B．池水所受的压力减少了N
C：石块所受的重力等于F1-F2
D．船所排开水的体积减少了
【答案】 A、D
【习题93】 有一个空心的废金属牙膏皮、一大杯水和一只量筒，请利用这些器材设计一个“测牙膏皮密度”的实验。
(1)写出实验步骤(也可以利用画简图的方法表示实验步骤)；
(2)用所测量出的物理量写出牙膏皮密度的表达式。
(2)P牙膏皮=P水(V2一V1)／(V3-V1)
【习题94】 阿基米德原理告诉我们：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。根据阿基米德原理，请你猜想：1N重的水能浮起2 N重的物体吗 并设计实验验证。
【答案】 由阿基米德原理可知，浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小、等于被物体排开的液体受到的重力，而没有讲浮力的大小跟液体本身的重力关系，其实浮力的大小跟液体本身的重力是毫无关系的。不能把浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的概念理解为液体本身的重力。实验验证过程如下：
准备仪器：试管两只(大试管的内径比小试管的外径大2～3 mm)、烧杯两只(形状基本相同)、托盘天平、沙子和水适量。
实验步骤：
(1)把两只烧杯分别置于托盘天平的左、右盘中，并调节天平，
【分析】 这是一道条件开放题，是测量密度的变形题。由题目中所给定的已知条件，无法用直接测质量、体积的方法求密度。由此可想到利用浮力中的漂浮法，间接求牙膏皮的质量，从而进一步求出密度。
【答案】 (1)①向量筒里倒入适量的水，测出水的体积V1；②将空牙膏皮放在量筒的水面上，使空牙膏皮漂浮，测出空牙膏皮排水后的总体积V2；③将空牙膏皮浸没在水中，测出水和牙膏皮的总体积V3，如图甲所示。使之平衡。
(2)向大试管里注入适量的水，把试管放入其中，并在小试管中加入适量沙子，在加入沙子的过程中要求小试管的底部千万不要接触到大试管，保持一段距离使其明显地浮于水中。如图乙所示。
(3)把小试管取出放于托盘天平一侧的烧杯中，把大试管中的水倒入另一侧的烧杯中，不难看出，天平就不平衡了，G水
【习题95】 淀粉厂的收购员在选购马铃薯时，需要测出马铃薯的密度，从而根据下表确定其所含淀粉的百分率和收购价。
(1)根据下表你能得出的结论是
马铃薯的密度P／(g／cm3) 1.08 1.10 1.12 1.14 1.15
所含淀粉的百分率 14 18 22.5 26.5 29
收购价(元／kg) 0.40 0.44 0.50 0.60 0.80
(2)若手边有下列器材：弹簧测力计、细线、水、小桶、刻度尺、小刀和干净马铃薯样品，请你选用部分器材，设计出一种测马铃薯密度的方案。
①选用的器材__________。
②根据选用的器材，写出测量步骤(注明所测物理量并用字母表示)。
③根据测出的物理量写出马铃薯密度的表达式为
【分析】 (1)马铃薯的密度越大，它所含淀粉百分率越高，收购价越高。
(2)①器材：弹簧测力计、细线、水、小桶、干净马铃薯样品。②第一步：用细线拴好马铃薯样品，挂在弹簧测力计上，读出弹簧测力计示数G(即样品重力G)。
第二步：把样品放入盛水的小桶中，读出样品浸没在水中时弹簧测力计示数G，(即重力G与浮力F的合力，G'=G—F)。
③ρ马铃薯=ρ水G／(G—G')
【习题96】 图是乳牛自动喂牛器装置原理图，请你观察，该装置在设计中应用到的物理原理或规律有(写出三个知识点)。并简述该装置的工作原理。
【答案】 (1)A、B两容器，底部连通，水面相平，应用了连通器的原理。
(2)浮球随液面升降改变浮力大小，从而控制进水阀关闭，应用了阿基米德原理。
(3)浮球与进水阀构成杠杆装置，应用了杠杆平衡原理。
(4)浮球受到重力和浮力，阀门受到自来水的压力和杠杆械端作用力，两处分别应用到二力平衡条件。
(5)阀门横截面积、自来水的压强、压力、浮球的大小、杠杆左右臂比例尺寸，是设计计算中必须考虑的因素，因而应用到液体压强知识。
该装置工作原理是：
牛饮水使B槽水位低于A槽，由连通器原理可知，A槽内水流进B槽，A槽内水位降低，浮球随之下降，由于杠杆作用，进入阀门，上翘，阀门打开，向A槽注水，浮球随之上升，水位上升到一定高度时阀门关闭，A、B槽内始终保持一定的水，供乳牛饮用。
【习题97】 小明同学要研究铁块所受浮力是否与温度有关，如何去研究呢 请你帮他设计这次实验的全过程。要求：写出所需器材、研究的步骤，并设计一个记录实验数据的表格。
【答案】 (1)器材：弹簧测力计、酒精灯、温度计、烧杯、水、铁架台、铁块等。
(2)步骤：
①用弹簧测力计测出铁块重力G，组装成如图所示的装置；②加热之前，测出水温 t1，并读出铁块在水中时弹簧测力计的示数G1，代入公式F浮=G-G'，算出浮力F浮l；③加热一段时间，测出水温t2，并读出弹簧测力计的示数G2，算出浮力F浮2；④再加热一段时间，测出水温t3，并读出弹簧测力计的示数G3，算出浮力F浮3，并与F浮2、F浮1比较。
(3)实验资料记录表格：
实验次数 1 2 3
水温t(℃)
水的浮力F浮(N)
(定性研究或将水温转换成加热时间进行研究亦可。)
【习题98】 为了测定一只小玻璃瓶玻璃的密度，只有一个量杯及足量的水，请设计一个测定玻璃密度的方法，要求：(1)写出主要实验步骤；(2)用所测物理量写出玻璃密度的表达式。(条件开放)
【答案】 (1)实验步骤：①向量杯内倒入一定量的水，记录水的体积V1；②将小玻璃瓶的瓶口朝上轻轻放入量杯内水上，使其漂浮，记录此时水的体积V2；③将小玻璃瓶沉于水中，记录此时水的体积V3 。
(2)玻璃密度表达式P=
【习题99】 图展示了一个广为人知的历史故事—“曹冲称象”，曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力相关的知识。(结论开放)
【答案】 (1)物体的浮沉条件；
(2)阿基米德原理。
【习题100】 为了测定一小正方体木块(不吸水)的密度，可供选用的实验器材有：托盘天平(含砝码)、量筒、刻度尺、大头针、水。请你设计三种不同的实验方案，只要求将每种方案所选用的器材填入下面的横线上。(结论开放)
(1)__________，(2)__________ 。
(3)__________，
【分析】 本题是一道开放性试题，答案不惟一、不确定，需综合利用测量、密度、浮力等知识来分析。测木块的密度的基本思路是设法测得或求得体积和质量。体积可用刻度尺测量后进行计算而得出或用排水法测得，也可借助量筒的刻度定性比较；质量可用托盘天平直接测得或借助浮力知识求出重力后间接计算得出，以上这些测体积和质量的方法的不同组合可形成多种方案。
【答案】 (1)托盘天平、量筒、水、大头针；(2)托盘天平、刻度尺；(3)量筒、水、大头针；(4)量筒、刻度尺、水；(5)刻度尺、水；(6)量筒、水
【习题101】 如图所示，一体积为500cm3的铝块，用线系着放入装有某种液体的圆柱形容器中，容器中的液体深度由20 cm上升到21cm，这时细线对铝块的拉力为9．5 N，求：①铝块受到的重力；②铝块在液体中受到的浮力；③液体的密度；④剪断细线，铝块沉底静止后，容器对水平支持面的压强。(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计)
【分析】本题是一题多问题，①利用密度知识可求重力；②利用浮力和二力平衡知识可求浮力；③利用阿基米德原理可求液体密度；④是本题难点，属于条件开放题，关键是求出液体的重力。根据V排=V铝，先求出容器的底面积，从而求出液体的总体积和液体的总重力。
【答案】 (1)根据密度公式，铝块的重力为13．5 N(2)铝块受到的浮力、重力及绳对铝块的拉力平衡，所以：
F浮=G铝一G拉=13．5 N一9．5 N=4 N(3)根据阿基米德原理：ρ液=0.8×103 kg／m3(4)容器的底面积为： s=5×10—2 m2
容器对水平支持面的压强为：P=1．87 ×103Pa
【习题102】 如图所示，一个圆柱形容器底面积为2×10—2 m2，内装一定量的水，将一个实心合金块A挂在弹簧测力计下端并浸没在水中，弹簧测力计读数为15 N，水面上升了2.5 ×10—2 m，此时水对容器底部的压强为2 ×103 Pa。根据上述条件可以求出以下物理量：
(1)合金块A的体积VA。
(2)合金块A在水中受到的浮力F浮A。
(3)合金块A的重力GA。
(4)合金块A的密度。
(5)放入合金块A后，水对容器底增大的压强△P水0。
(6)放入合金块A前，水对容器底的压强 P水0。 。
(7)容器中水的质量m水。
(8)当合金块A浸没在水中时，容器中水的深度h。
在这八个物理量中，请你任意求出其中五个物理量的值。
【答案】(1)5×10—4 m3
(2)F浮A=5 N
(3)GA=20 N
(4)ρ=4×103kg／m3
(5)△P水=2．5×102 Pa
(7)m水=3．5 kg
(8)h水＝0．2 m
【习题103】 给你一块橡皮泥(密度大于1．0×103 kg／m3)、一个弹簧秤、一个量杯和水。请你设计一个实验，验证漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。简要写出实验步骤__________。 (条件开放)
【分析】 本题属于设计性开放题，关键在于将橡皮泥做成碗状，使其能漂浮于水面。． 【答案】 步骤：①用弹簧秤测出橡皮泥所受的重力G物；②将橡皮泥捏成碗状，使其能漂浮在水面上；③在量杯中倒入适量的水，记下水面处的刻度，再把捏好的橡皮泥轻轻地放在水面上，记下水面到达的刻度，算出橡皮泥排开水的体积；④算出橡皮泥排开水受的重力G排，比较G排与G物的大小，得出结论：G物=G排，漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力。
【习题104】如图所示，一个长方体合金块竖立在容器中时，对容器底的压力是5 1．2 N；向容器内盛水，当合金块有3/5没入水时，合金块对容器底的压力减小了7．68 N；继续向容器内加水，当水面恰好和合金块上表面相平时，合金块对容器底的压强比未盛水时减少了2×103 Pa。(g=10 N／kg)
请根据上述已知条件，自己设计提出三个问题，并回答你所提出的裥题。(综合开放)
【分析】 根据题中给出的条件可求的物理量有合金块的质量、对容器底的压力、对容器底的支持力、浮力、体积、密度和对容器底的压强等。
【答案】 (1)合金块的质量是多少
5．12 kg
(2)合金块有3/5没入水中时受到的支持力是多少
43．52 N(3)合金块体积是多少
1．28 ×10-3 m3
(4)合金块密度是多少
4.0×103kg/m3
(5)当水面与合金块上表面相平时，合金块受到的浮力是多少
12．8 N
(6)当水面与合金块上表面相平时，合金块对容器底的压力是多少
38．4 N
(7)当水面与合金块上表面相平时，合金块对容器底的压强是多少
6 ×103 Pa
【习题105】 某工厂为抗洪抢险的解放军战士赶制一批“救生衣”。这种救生衣是将泡沫塑料包缝在背心上，它的技术指标之一是穿上这种救生衣必须使人的头部露出水面。制作前设计人员要通过收集数据来估算每个救生衣的最小体积。下列是设计人员搜集到的一些数据：
①人体的质量m1；②人体的密度pl；③人体的体积V1；④人头部体积与人体积的比例关系k；⑤水的密度ρ；⑥泡沫塑料的密度ρ2；⑦泡沫塑料的质量m2。
你认为知道哪些数据就能完成这一要求( )
A．①②④⑤⑥ B．①②⑤⑥⑦
C．①④⑥⑦ D．②③④⑤⑥
【答案】 A、D
【习题106】 一个机器零件在空气中称重为3．92 N，把它全部浸入水中称重为3．43 N，还能求什么
【答案】 (1)零件的质量0．4 kg
(2)零件受到的浮力0．49 N
(3)零件的体积(因零件全部进入水中，有V排＝V物) 5×10－5 m3
(4)零件的密度或鉴别物质的种类：8×103 kg／m3
【习题107】 如图所示，木块A漂在水面上时，量筒内水面对应刻度为V1；当木块上放一金属块B时，水面对应刻度为 V2。若将小金属块取下，使其慢慢地沉入量筒底时，水面对应的刻度为V3，下列说法中正确的是( )
A．木块的重为ρ水gV1
B．金属块重为ρ水g(V2一V1)
C．木块的密度为(V3／V1)ρ水
D．金属块的密度为[(V2-V1)／(U3-V1)]ρ水
【答案】 B、D
【习题108】 淡水湖面上漂有一块浮冰，如图所示测得其水上部分的体积为2 m3，试计算出与这块浮冰有关的物理量。(ρ=0．9 ×103 kg／m3)。(结论开放)
【分析】 可计算浮冰的体积、质量、重力、浮力等物理量。
【答案】 体积V=20 m3
质量m=1．8 ×104 kg
重力G=mg=1．8 ×105 N 浮力F浮=1．8×105 N
【习题109】 现有如图所示的长方体小金属块，实验室备有毫米刻度尺、调好的天平、砝码、弹簧秤、量筒、玻璃杯、足够的水、细线等，请你自行选择仪器，进行必要的测量后，计算小金属块的密度，要求：
(1)至少选择两种方法，其中一种方法必须运用浮力的知识。
(2)写出操作步骤并用适当的符号表示要测量的物理量。(结论开放)
【答案】 方法一：用天平测出金属块的质量m，用刻度尺测出金属块的长L1、宽L2、高h，计算金属块的体积V，金属块的密度为。
方法二：用弹簧秤测出金属块的重力G，计算金属块的质量 m=G／g，用刻度尺测出金属块的长L1、宽L2、高h，。
方法三：用天平测出金属块的质量m，用量筒测出金属块的体积v，金属块的密度ρ＝。
方法四：用弹簧秤测出金属块的重力G，计算金属块的质量 m=G／g，用量筒测出金属块的体积V，金属块的密度ρ＝。
方法五：用天平测出金属块的质量m、杯和水的总质量m1，用细线系住金属块，使其缓慢沉入水杯中，溢出部分水后，取出金属块，再称出杯和水的总质量m 2，从而得到金属块的体积V=
方法六：用天平测出杯和水的总质量m l，用细线系住金属块，使其缓慢沉入水杯中，溢出部分水后，再称出杯和水及金属块的总质量m2，取出金属块，再称出杯和水的总质量m3，计算金属块的质量m，和金属块的体积V，
方法七：用天平测出杯和水的总质量m，用弹簧秤测出金属块的重力G，将金属块浸没在水中，用弹簧秤测出示重G'，计算金属块排开水的体积V=
方法八：用弹簧秤测出金属块的重力G，将金属块浸没在水中，用弹簧秤测出示重G'，
【习题110】 如图所示，将质量为m1kg的铜块放置于漂浮在水面上的木块上，恰能使木块全部浸入水中，而铜块仍留在空气中，如果把质量为m2的铜块挂在木块下面，也恰使木块全部浸入水中，求m1与m2之比。(综合开放题)
解法一：隔离法
选取木块为分析对象，在图甲所示情况下，木块受力如图1—42甲所示，
若选取铜块为分析对象，分别对质量为ml、m2的铜块进行受力分析，依据受力平衡也可以列出两个方程，解得结果和上述完全相同。
解法二：整体法
木块和质量为ml的铜块组成的整体处于漂浮状态，由浮沉条件得：
F浮水=G木+G1 ①木块和质量为m2的铜块组成的整体处于悬浮状态，由浮沉条件
解法三：等增量法
浮力的增加量等于物重的增加量。
解法四：等效法
将质量为m l的铜块放在木块上面和将质量为m 2的铜块挂在木块下面，都使木块恰能全部浸入水中，其效果是完全相同的。
六、简单机械机械能
【习题11l】请你利用杠杆平衡条件：F1×L1=F2×L2，编一道题，只编题，不需要解答。(编制习题型)
【分析】 F1、L1、F2、L2中任意设定三个量，求剩余的一个量，问题即可解答。
【习题112】 如图所示钢丝钳是日常生活中和劳动技术课上经常用到的工具，使用钢丝钳时涉及到许多物理知识，请写出三个：
(1) ______________________________
(2) ______________________________
(3) ______________________________
【答案】 (1)省力杠杆；(2)增大压强；(3)绝缘等。
【习题113】下表是王岩同学测定滑轮组机械效率的实验记录表格，实验装置如图1—44所示。
砝码重G(N) 拉力F(N) 砝码升高的高度h(m) 细绳另一端通过的距离L(m) 总功W(J) 有用功W(J) 机械效率η
3 0．8 0.05 0．30 0.024 0．015 62.5％
请你判断一下这些数据有无明显错误，为什么 (条件开放)
【分析】 对于滑轮组，其细绳自由端通过的距离L应是砝码升高的高度h的n倍。
【答案】 砝码升高的高度h与细绳另一端通过的距离L，是由滑轮组的自身结构决定的。由实验装置图可以看出，L=5 h，而实验数据却是L=6h，显然是错误的。
【习题114】 从①人上楼梯；②利用定滑轮将重物提升到高处这两个运动中任选一个，想办法来测定人做功的功率，写出主要的步骤及需测量的物理量，并用表示这些物理量的字母写出人做功功率的表示式。
【答案】 人上楼梯：先用磅秤称出人的质量m，则其重量为 mg；用刻度尺测出楼梯的竖直高度h；用秒表测出人上楼所用时间t；人上楼梯做功功率P=
用定滑轮提升重物：用弹簧秤测出重物的重量G；用刻度尺测出提升的高度h；用秒表测出提升重物到设定高度所需时间t；若忽略滑轮的质量和绳与滑轮间的摩擦力，则P=
【习题115】现要求用划、为F的力提升一个物重为G的物体(F
【习题116】 如图所示为指甲刀示意图，请标出该物体中杠杆的支点、动力作用点及阻力作用点。该物体还应用了物理知识中的哪些知识。
【分析】 手柄上动力作用点处受力面积大压强小，刀口处受力面积小压强大；动能和弹性势能的相互转化；运动部分的接触面光滑摩擦力小等。
【习题117】 一个力学实验箱内如图所示器材，请写出利用这些器材可做的三个力学实验名称(或目的)及相应器材的字母代号，填入下表中。
实验名称(或目的) 选用器材(填字母代号)
例：用天平称石块质量测石块密度测滑轮组机械效率测水的密度测石块的体积测力的大小 C、EB、C、D、E、KA、D、G、H、I、JB、C、F、KB、D、E、KG
【习题118】 有一量程为10 N的弹簧秤，现用它来测量大西瓜的重量，其他辅助可任意选用，但不得切割西瓜，请你设计三种方法测出它的质量。
【答案】测量方法提示：
(1)用滑轮组测量。
(2)用杠杆测量，并注意两个力臂比值应较大。
(3)仿曹冲称象方法，将一个塑料面盆放入西瓜后，使其浮在水池中，在面盆上记下刻度，再用小石子或细沙，放入面盆使两次刻度一致，再分别测量出这部分小石头或细沙的重量即为西瓜的重量。
【习题119】 在“测滑轮组机械效率”的实验中，你感到最困难的操作步骤或实验环节是什么 你认为如何解决比较好
【分析】 此题属于综合开放题，改变了以往考查测滑轮组机械效率的原理、步骤、注意事项、填表格等传统方式，用一种新颖的问答方式使学生把实验的整体过程重新过滤、整理、思考、总结，真正融入实验操作中，去寻找答案。
【答案】 (1)较困难的操作有：①滑轮组的装配和绕线；②绳子自由端的移动距离和钩码提升高度的测量；③拉力大小的测量等。
(2)解决办法：①先固定定滑轮上端，将细绳的一头拴在定滑轮下端的钩上，然后再穿绕动滑轮(动滑轮下端最好先挂上一两个钩码)；②距离的测量：可在细绳的自由端和动滑轮下的小钩上各固定一个用细铁丝做的指向直尺的指针；③要准确测量拉力，应匀速拉动，手不发抖，需多练几次，多测几次等。
【习题120】 下列设备、工具中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称(全名)。
①起重机钢索下面钓钩上的铁轮是__________；②旗杆顶端的轮是__________；③自行车的飞轮与后轮是__________；④铡刀是__________；⑤镊子是__________；⑥天平是__________。
【分析】 简单机械有杠杆(省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆)，轮轴，滑轮(定滑轮、动滑轮、滑轮组)等。
【答案】 应填：①动滑轮；②定滑轮；③轮轴；④省力杠杆；⑤费力杠杆；⑥等臂杠杆。
【习题121】 如图所示，开始时金属块静止在水平放置的平底容器内，悬挂金属块的绳子处于自由伸长状态。现通过弹簧测力计拉动绳子的自由端，使金属块匀速上升，此时弹簧测力计的示数为10 N。已知动滑轮重2．2 N，不计弹簧测力计的自重和一切摩擦，求：(1)开始时，金属块对容器底的压力。(2)匀速提起金属块时滑轮组的机械效率。(3)在图示状态下，向容器中倒入适量的水，使金属块浸没在水中，拉动弹簧测力计使金属块在水中匀速上升，此时弹簧测力计的示数为9 N，那么金属块的密度是多少
【分析】 此题属一题多问，要注意区别金属块静置在容器底部平衡时的受力与向容器内倒入水后，它浸没在水中以及匀速上升时平衡状态的受力。 ．
【答案】 (1)匀速提升金属块时，动滑轮受力平衡：
金属块对容器底的压力F压=G金=17．8 N
(2)设金属块匀速上升h，则弹簧测力计下拉2︿，滑轮组的机械效率为：89％
(3)8．9×103 kg/m3
【习题122】 现在许多市场管理部门都要求农贸市场用案秤代替杆秤，因为违法商贩很容易利用杆秤短斤少两欺骗顾客，请你说出一个违法商贩欺骗顾客的做法。
【分析】 利用杠杆平衡条件解决此问题。
【答案】 ①增加秤盘的质量；②减少秤砣的质量；③改变提钮的位置.
【习题123】 2001年9月11日，恐怖分子劫持飞机撞击了美国纽约的世贸大厦，使这个高层建筑坍塌，请你说出飞机在飞行以及整个撞击过程能量转化的三种情况。
【答案】 从题设条件出发，会发现飞机在飞行的过程中、撞击大楼后、大楼倒塌的过程中都有能量转化。
飞机在飞行过程中—→内能转化为机械能；撞击大楼后—→机械能转化为内能；大楼倒塌的过程中—→重力势能转化为动能。
【习题124】 俄罗斯“和平”号空间站于2001年3月23日坠入新西兰和智利之间的南太平洋，空间站在进入稠密大气层时烧毁，在这个过程中能量是怎样转化的
【答案】 动能增加，势能减少；机械能转化为内能；燃烧时，化学能转化为内能。
【习题125】 我们在学习杠杆的原理时知道阿基米德有一句豪言壮语__________“给我一根杠杆和一个支点，我就能撬动地球”。如果真有这样的杠杆和支点，他能撬动地球吗 你有几种方法证明他撬不动地球。(地球的质量为6 ×1024kg)(策略开放)
【分析】 (1)设阿基米德的质量为60 kg，支点距地球的距离为1m。
根据杠杆的平衡原理 L1==1023 m
这样远的距离他的运动速度即使是光的速度，所需的时间t=1023 m／3×108 m／s≈3×1015 s≈1011年。他的寿命不可能那样长0
(2)设他把地球移动lcm，根据功的原理，则人撬地球时应移动的距离：s=1021m，若他移动的速度为10 m／s，则他撬地球的时间为t=3 ×1016年。从这里可以看出，阿基米德只注意了杠杆省力，却忽视了杠杆不能省功，从以上的计算中可以得出无论怎样撬动地球都是不可能的。
【习题126】 如图所示，展现的是三千多年前古埃及人修建金字塔时搬动巨大石块的场景，他们都使用了哪些方法 请运用所学的物理知识说出其中的道理。(结论开放)
【分析】 图中给出了古埃及人修建金字塔时，利用简单机械及减少摩擦力的情景。
【答案】 (1)杠杆原理：动力臂大于阻力臂的省力杠杆。
(2)滚动摩擦：滚动摩擦比滑动摩擦力小。
【习题127】 火箭点火后，燃料燃烧过程中将__________能转化为__________能；燃烧时产生的高温、高压气体迅速向外喷射，这是__________能转化为__________能的过程。
【分析】 这是一道能量转化题，其中涉及化学能、内能、机械能的转化，关键是比较每一过程始、末状态各种能量的变化情况。
【答案】 燃料燃烧时，发生化学反应，将化学能转化成了内能；燃烧后的气体向外喷射，将内能转化为机械能。故应填：化学、内、内、机械。
【习题128】 许多交通事故造成的损失与伤害，是与物体具有惯性有关的。为了减少此类事故的发生，在公路交通管理中有许多要求和措施。就你所知，填写出任意两条。
(1)(2)
【答案】 (1)对机动车辆行驶的速度有所限制。
(2)公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带。
【习题129】 怎样才能使手中的乒乓球脱手后，从地面弹起超过脱手时的高度，为什么 (条件开放)
【答案】 用力抛向地面或上空，使脱手时的乒乓球既具有动能，又具有重力势能，当它从地面弹起时就会把这些动能和重力势能全部转化为重力势能，上升到最高点时就会高出脱手高度。
【习题130】 用60 N的水平推力推着某物体在水平地面上作匀速直线运动，4 s内通过的路程是8 m，则在这段时间内，请你补充问题并解答。
【分析】
(1)物体运动的速度是多大
(2)推力做了多少功
(3)推力做功的功率是多大
【答案】 (1)2 m／s
(2)480 J
(3)120 W
答：(1)物体运动的速度为2 m／s。
(2)推力做了480 J的功。
(3)推力做功的功率是120 W。
【习题13l】 如图所示用三种方法把沙子运上楼，根据图中的数据你能求出哪些物理量 (结论开放)
【答案】 沙子的质量m=10 kg；人的质量；滑轮的质量；口袋、桶的质量；有用功、额外功、总功；机械效率。(三种)
【习题132】 要测量你从一楼上到二楼的功率，需要哪些器材 需要测哪些量 (结论开放)
【答案】 (1)需要的器材：体重计、尺、手表。被测量：自己的体重、一楼到二楼的高度和上楼所用的时间。
(2)需要的器材：有台秤、尺、手表。被测量：自己的质量、一楼到二楼的高度和上楼所用的时间。
【习题133】请你设计一个研究动能、重力势能、弹性势能相互转化的实验装置，说明下面几点：
(1)所需器材；
(2)操作方法；
(3)观察结果。
【答案】 (1)一根弹簧、一只小钢球；
(2)将钢球固定在弹簧一端，手捏住弹簧的另一端，手提弹簧带动钢球上下跳动；
(3)向下运动时重力势能转化为动能和弹性势能，后半段动能也逐渐转化为弹性势能，最低点动能、重力势能都为0，弹性势能最大；向上运动时弹性势能转化为动能和重力势能，后半段动能也逐渐转化为重力势能，最高点动能、弹性势能都为0，重力势能最大。
相信同学们会想出更简单的答案。
【习题134】 现有一只两端开口的玻璃管，一根细线、一张纸、一个砝码、一根弹簧、一杯水，请你从中任选器材，设计一个小实验，要求(结论开放)：
(1)选用的器材____________________ 。(2)说明研究目的____________________ 。(3)说明研究方法____________________ 。
(4)说明研究结果__________ 。
【分析】 可以做机械能相互转化实验，证明大气压强存在实验，证明液体内部有压强实验，弹性势能和弹性形变有关实验等。
【答案】 实验一：①用一根细线、一只砝码；②研究机械能转化；③用一根细线将砝码悬挂起来，让砝码左右摆动，观察砝码的速度和高度；④高度增加时速度减小，高度减少时速度增大，说明动能和重力势能可以相互转化。
实验二：①用一杯水、一张纸；②证明大气压强的存在；③将杯子装满水，纸盖住杯口，用手按住倒置过来，松开按住杯口的手，发现纸不掉；④由于大气压强将纸和杯紧紧压在一起，所以水流不出来，纸也不掉。
实验三：①两端开口的玻璃管、纸片、杯子和水；②证明液体内部有压强；③用纸盖住玻璃管的一端，另一端开口朝上放入水杯中，纸不掉入水中；④由于液体内部有向上的压强托住了纸。
实验四：①弹簧、砝码、一杯水；②证明浸入液体里的物体受到浮力；③在空气中把砝码挂在弹簧下面，弹簧伸长，再将砝码浸入水中，弹簧缩短；④由于受到水的浮力弹簧受到的拉力减小。(其他合理答案也可以)
【习题135】 图中甲、乙两装置在相同的时间内，用同样大小的拉力F1和F2拉物重相同的重物 G1和G2，升高相同的高度，若它们的机械效率分别是η1和η2，它们的功率分别是Pl和P2，则有( )
A．ηl>η2 B．η1<η2 C．P1>P2 D．P1
【习题136】 如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，以0．2 m／s的速度匀速前进了1m，物体A所受的阻力为自身重的0．1倍，此时测力计a的示数为120 N，测力计b的示数为50 N。根据已知的条件，你都能求出哪些物理量呢 (要求至少求出10项)(结论开放)
【答案】 ①物体A受到的拉力FA=120 N；②物体A受到地面的摩擦力120 N；③物体A的重力G1=200 N；④物体A移动1m所用时间5 s；⑤拉力FA对物体做的功W有=120 J；⑥绳子末端拉力 F绳=50 N；⑦绳子末端移动的距离S绳=3 m；⑧拉力F对绳子做的功W总=150 J；⑨拉力FA做的功的功率P有=24 W；⑩拉力FA做的功的功率P总=30 w；⑩机械效率80％； ⑩物体受到的支持力N=1200 N；⑩重力做的功W＝0 。
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