（1）圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度；

（2）当圆柱体刚被浸没时它受到的浮力为20N；

（3）当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，容器内液体的质量为4kg。

【解答】（1）圆柱体的密度大于液体密度；

依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度；

（2）由题意知，圆柱体的底面积为：S_柱＝200cm²＝0.02m²，

其高为h＝10cm＝0.1m，则圆柱体的体积：V_柱＝S_柱h＝0.02m²×0.1m＝2×10^﹣3m³；

正方体容器的底面积S_容＝0.2m×0.2m＝0.04m²；

圆柱体刚好浸没时，液体的体积为：V_液体＝（S_容﹣S_柱）h＝（0.04m²﹣0.02m²）×0.1m＝2×10^﹣3m³；

由图2可知，圆柱体刚好浸没时，注入液体的质量为2kg，

则液体的密度：

ρ_液＝＝＝1.0×10³kg/m³；

根据阿基米德原理可得，当圆柱体刚被浸没时，它受到的浮力：

F_浮＝ρ_液gV_排＝ρ_液gV_柱＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^﹣3m³＝20N；

（3）由（2）知，圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg；

当注入液体质量m₁小于或等于2kg时，容器内液体的深度：

h′＝（△S＝S_容﹣S_柱＝0.04m²﹣0.02m²＝0.02m²），

液体对容器底部的压强：

p₁＝ρ_液g×＝﹣﹣﹣﹣﹣①，

由图2可知，当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N，即圆柱体的重力为140N，

则注入液体后，容器对桌面的压力为：F＝140N+m₁g，

容器对桌面的压强：

p₂＝＝﹣﹣﹣﹣﹣②，

已知p₁：p₂＝1：3﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，

将①②代入③得：

＝1：3，

解得m₁＝2.8kg，因m₁＝2.8kg＞2kg，故应舍去。

当注入液体的质量大于2kg时，即注入液体的深度大于10cm，

因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度，即V_液+V_柱＝S_容h′，

且根据ρ＝可得液体的体积V_液＝，

所以+V_柱＝S_容h′，

则此时液体的深度h′＝，

此时液体对容器底部的压强：

p_液＝ρ_液gh′＝ρ_液g×＝，﹣﹣﹣﹣﹣﹣④

容器对桌面的压强：

p_容＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤，

已知p_液：p_容＝1：3，

所以：＝1：3，

即：（mg+ρ_液gV_柱）：（140N+mg）＝1：3，

代入数据可得：

（m×10N/kg+1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^﹣3m³）：（140N+m×10N/kg）＝1：3，

解得：m＝4kg。

【分析】（1）由图2可知，当注入液体质量大于2kg时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，由物体的浮沉条件分析回答；

（2）由题可知圆柱体的底面积和高度，从而得出圆柱体的体积，已知正方体容器的边长，可求出其底面积S_容，再求出圆柱体刚好浸没时液体的体积，由图2可知，圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg，根据ρ_液＝求出液体的密度；

根据阿基米德原理求出当圆柱体刚被浸没时它受到的浮力；

（3）由（2）知圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg；

当注入液体质量小于或等于2kg时，表示出容器中液体的深度，根据液体压强公式得出液体对容器底部的压强；

容器对桌面的压力等于圆柱体与液体的重力之和，从而得出容器对桌面的压强，由已知条件得出液体的质量，与2kg比较，不符合题意，舍去；

即注入液体的深度大于10cm，因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度，即V_液+V_柱＝S_容h′，且根据ρ＝可得液体的体积V_液＝，从而得出此时液体的深度，根据液体压强公式得出容器底部受到液体的压强；

容器对桌面的压力等于圆柱体与液体的重力之和，根据压强公式得出容器对桌面的压强，由液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3，列方程求出液体的质量。

【点评】本题考查物体的浮沉条件、阿基米德原理、密度公式、压强公式、重力公式的运用和分类讨论的能力，综合性强，难度大。

（1）电水壶和电水龙头的电阻分别为40Ω和20Ω；

（2）导线的电阻为4Ω；

（3）在洗漱时，导线上产生的热量为60500J。

【解答】

（1）电水壶的规格为“220V 1210W”，电水龙头的规格为“220V 2420W”，根据公式P＝可知：

电水壶的电阻为：R_壶＝＝＝40Ω；

电水龙头的电阻为：R_水龙头＝＝＝20Ω；

（2）当电路中单独使电电用电水壶烧水时，消耗的电能为：W＝kW•h＝kW•h；

此时电路的总功率为：P_实＝＝＝1100W；

此时电水壶和导线的总电阻为：R_总＝＝＝44Ω；

由于导线与电水壶串联接入电路中，则导线的电阻为：R_线＝R_总﹣R_壶＝44Ω﹣40Ω＝4Ω；

（3）电水龙头和导线的总电阻为：R'＝R_线+R_水龙头＝20Ω+4Ω＝24Ω；

此时导线和水龙头的功率为：P'＝＝＝W；

根据公式P＝I²R可知，I²＝；

则导线上产生的热量为：Q＝I²R't＝×4Ω×180s＝60500J。

【分析】（1）根据公式P＝分别求出电水壶和电水龙头的电阻；

（2）根据电能表表盘转过的数目求出消耗的电能，根据P＝求出电水壶和导线的功率；然后根据功率和电压求出总电阻，根据串联电路的电阻关系求出导线的电阻；

（3）根据导线的电阻和水龙头的电阻求出其总功率；根据焦耳定律求出产生的热量。

【点评】本题考查了电功率公式的灵活运用，关键是电能表参数理解和电能的求法，有较大的难度。

（1）如上所示；（2）电源电压太低，灯的实际功率太小；（3）4；4；（4）①当电流相同时，电功率与电阻成正比；②当电压相同时，电功率与电阻成反比；【拓展】7。

【解答】

（1）根据电路图连接实物图，如下所示：

（2）电路连接完成后，小明只闭合开关S₁，发现电流表有示数，则电路为通路，但小灯泡不发光，原因是灯的实际功率太小，即电源电压太低；

（3）第1次实验中，即只闭合S₁时，三个电阻串联，因串联电路各处的电流相等，即为0.25A，P₃＝0.25W，根据P＝UI，R₃的电压为：

U₃＝＝＝1V，

由欧姆定律，R₁的电压为：U₁＝IR₁＝0.25A×10Ω＝2.5V，同理，R₂的电压为：

U₂＝0.5V；

根据串联电路电压的规律，电源电压U＝U₁+U₂+U₃＝2.5V+0.5V+1V＝4V，

由欧姆定律，L₃的阻值R₃＝＝＝4Ω；

（4）根据表中第1次实验数据可知，当电流相同时，电功率与电阻成正比；

根据表中第2、3、4次实验数据，当电压相同时，电功率与电阻成反比；

【拓展】

滑片移动到最左端时，电路为L₃的简单电路，灯的电压为6V，由图3知，电路的电流为0.6A，

滑片在A点时，变阻器与灯串联，电路的电流为0.6A﹣0.1A＝0.5A，由图3知，灯的电压为2.5V，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：

R_滑＝＝＝7Ω，

【分析】（1）根据电路图连接实物图；

（2）电路连接完成后，小明只闭合开关S₁，发现电流表有示数，则电路为通路，根据小灯泡不发光分析原因；

（3）第1次实验中，即只闭合S₁时，分析电路连接，根据串联电路电流的规律，根据P＝UI得出R₃的电压，由欧姆定律求出R₁的电压，同理求出R₂的电压，根据串联电路电压的规律得出电源电压；

由欧姆定律求出L₃的阻值R₃；

（4）根据表中第1次实验数据得出结论；

根据表中第2、3、4次实验数据得出结论；

【拓展】

滑片移动到最左端时，电路为L₃的简单电路，可知灯的电压为6V，由图3得出电路的电流；

滑片在A点时，变阻器与灯串联，根据电路的电流变小可知电路的电流大小，由图3可知灯的电压，根据串联电路的规律及欧姆定律求出变阻器连入电路的电阻。

【点评】本题探究小灯泡功率跟电阻的关系，考查电路连接、反常现象的分析、串联电路的规律及欧姆定律的运用和控制变量法、数据分析的能力。

盘山公路；（1）1和2；（2）其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；（3）1、3、4；根据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等；【拓展】62.5。

【解答】解：斜面是一种简单机械，使用斜面可以省力。当斜面的高度一定时，斜面越长，则坡度越缓，则越省力；如：盘山公路；

（1）探究斜面省力的情况与斜面的表面材料有关时，采用的是控制变量法，实验中需要控制物重、倾角相同，表面材料不同，所以应该对比1和2的数据；

（2）对比实验1、5、6中的数据可知，在斜面的表面材料、物重相同的情况下，倾角越小，拉力越小，故结论是：在其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；

（3）探究斜面省力的情况与重力大小有关时，根据控制变量法可知，实验中需要控制倾角相同、表面材料相同，物体的重力不同；所以需要对比1、3、4的实验数据；

根据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力与物体的重力G的比值大小相等；

【拓展】有用功为：W_有＝Gh＝4.5N×0.3m＝1.35J；拉力做的总功：W_总＝Fs＝1.8N×1.2m＝2.16J；

斜面的机械效率：η＝＝×100%＝62.5%。

【分析】斜面也是一种常用的机械，使用斜面比较省力；

（1）探究斜面省力的情况与斜面的表面材料有关时，需要控制物重、倾角相同，表面材料不同；

（2）根据实验1、5、6中的数据中的相同点和不同点，利用控制变量法分析；

（3）探究斜面省力的情况与重力大小有关时，需要控制倾角相同、表面材料相同，物体的重力不同；

【拓展】根据公式W＝Gh可求拉力做的有用功；利用W＝Fs求出拉力做的功，即总功；斜面的机械效率等于有用功与总功之比。

【点评】此题主要考查我们的实验分析能力，以及斜面机械效率的计算，是一道好题，要掌握。

（1）量角器；（2）将纸板F沿ON向后折（向前折），看其上是否有反射光线；（3）反射角等于入射角；（4）。

【解答】（1）因为实验时为了验证光的反射定律，需要测量反射角和入射角的度数，所以必须有量角器；

（2）将纸板F沿ON向后折（向前折），看其上是否有反射光线，转动后，若不能看到反射光线，说明反射光线与入射光线是在同一平面内；

（3）使光束以不同角度入射进行实验，由表格中的数据可知，反射角始终等于入射角；

（4）已知入射光线与反射光线的夹角为90°，由光反射定律知，反射角等于入射角，则反射角等于90°＝45°，所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线即为平面镜的位置，入射角为入射光线与法线的夹角，反射角为反射光线与法线的夹角。如图

【分析】（1）验证光的反射定律，需要用到光源、平面镜、画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔；

（2）要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上，可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究；

（3）根据表格中的数据分析；

（4）根据光的反射定律知，反射角等于入射角，故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置，再过入射点作出法线的垂线，就是平面镜所在的位置。

【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容，主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力，就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。