即为最小力F的示意图。如下图所示：
【点评】此题既考查了考查了最小力的确定。根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。
20．【分析】（4）弹簧测力计读数：首先确定每一个大格和每一个小格的读数，然后读数。 当两个物体间相对静止时的摩擦力是静摩擦；当两个物体发生相对滚动时的摩擦力是滚动摩擦力；当两个物体之间相对滑动时的摩擦力是滑动摩擦力。
根据老师的指导进行回答：用重力减去弹簧测力计的示数，就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力。
（5）观察摩擦力和圈数的关系，圈数增加摩擦力增加，但是不是正比关系。
【解答】解：（4）①弹簧测力计的一个大格代表1N，一个小格代表0.1N，弹簧测力计示数是0.5N。
②棉线与铁棒之间相对静止，它们之间的摩擦力是静摩擦力。
③因为用重力减去弹簧测力计的示数，就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力，所以摩擦力为：f＝7.6N﹣0.5N＝7.1N。
（5）一圈时摩擦力是4.7N，二圈时摩擦力是6.5N，三圈时摩擦力是7.1N，四圈时摩擦力是7.4N，五圈时摩擦力是7.4N，可见圈数越多摩擦力越大，摩擦力和圈数的比值不是定值，所以摩擦力和圈数不是成正比的关系。
故答案为：（4）0.5；静摩擦；7.1；（5）绕绳的圈数越多，绳和铁棒间的摩擦力越大，但摩擦力和绕绳的圈数不成正比。
【点评】对于这种不是课本上的内容，而是根据给定的数据自己总结结论的题目对于学生来讲是非常困难的，也是非常考查学生能力的题目。
21．【分析】（1）由题知，电磁感应现象中产生的电压大小可能与线圈匝数及强磁体运动快慢的有关，由控制变量法分析解答；
（2）由表格数据描点连线画出图象，根据图象可得结论。
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【解答】解：
（1）由题知，电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的有关， 三个线圈匝数相同，分别固定在有机玻璃管A、B、C处，忽略强磁体下落过程中所受阻力的影响，圆柱形强磁体下落的高度越大，经过线圈时的速度大，所以这是为了探究电磁感应现象中产生的电压与强磁体运动快慢之间的关系。
若电压与强磁体运动快慢有关，则强磁体经过三个线圈的速度相差越大，产生电压差越大，实验效果越明显，所以应将三个线圈之间的距离应该 远一点。
（2）分三次在距管口90cm处分别固定匝数为300匝、600匝、900匝的三个线圈和电压显示器的组件，每次都是从管口处由静止开始释放强磁体，则强磁体经过三个线圈时的速度相同，这是探究电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数的关系，由表格数据描点连线画出图象如图所示：
由图象可知，强磁体速度一定时，电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数成正比。 故答案为：（1）强磁体运动快慢；远一点；（2）图象见上图；强磁体速度一定时，电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数成正比。
【点评】本题是探究电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的关系的实验，关键是能熟练运用控制变量法。
22．【分析】（1）根据电源电压为6V，定值电阻为10Ω，由欧姆定律求出电路的最大电流确定电流表选用小量程与灯串联；
（2）闭合开关前，应该将滑片P置于阻值最大处； （3）根据P＝I1R1求出定值电阻消耗的功率；
根据串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器接入电路的阻值；
（4）研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，当用20Ω的最大电阻时，变阻器连入电路的电阻也最大（电压表示数最小），
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2
根据串联电路的规律和分原理得出定值电阻两端电压的最小预设值。
【解答】解：（1）电源电压为6V，定值电阻为10Ω，由欧姆定律，电路的最大电流为： I＝＝
＝0.6A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）闭合开关前，应该将滑片P置于阻值最大处的A端；
（3）小明同学进行了正确的实验操作，某次电流表的示数为0.2A，此时定值电阻消耗的功率为：
P＝I1R1＝（0.2A）×10Ω＝0.4W；
根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器接入电路的阻值为： R滑＝
﹣R1＝
﹣10Ω＝20Ω。
2
2
（4）研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，当用20Ω的最大电阻时，变阻器连入电路的电阻也最大（电压表示数最小）， 根据串联电路的规律和分原理有：
＝
，
即＝，
则定值电阻两端电压的最小预设值是： UV＝2V。
故答案为：（1）如上所示；（2）A；（3）0.4；20；（4）2。
【点评】本题探究“导体中电流和电压的关系”，考查电路连接、注意事项、控制变量法，串联电路的规律及欧姆定律的运用和对器材的要求。
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四、解答题（本大题共2小题，共19分．解答时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程）
23．【分析】（1）当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，据此求出金属块重。
分析绳子拉力随时间t变化的图象，当金属块从水中一直竖直向上做匀速直线运动，但未露出液面，此时金属块排开水的体积不变，由阿基米德原理可知，此时的浮力不变，绳子的拉力也不变。当金属块未露出液面时，拉力等于重力减去浮力，据此结合滑轮组绳子拉力的计算求出浮力大小；
（2）根据阿基米德原理求金属块排开水的体积（金属块的体积），知道金属块的重，利用重力和密度公式求金属块的密度。
（3）金属块平放在水平地面上，对地面的压力等于重力，利用体积公式求出金属块的边长，再利用面积公式求出金属块的底面积，即受力面积，最后利用压强公式计算压强。 【解答】解：
（1）由甲图可知，n＝2，不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力，F＝G， 当金属块完全露出液面后，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的t2﹣t3时刻，
从乙图可知，该金属块重力为：G＝2F＝2×108N＝216N， 当金属块未露出液面时，即为图中的0﹣t1时刻， 则2F′+F浮＝G，
所以金属块完全浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣2F′＝216N﹣2×68N＝80N； （2）根据F
＝ρgV
可得，金属块排开水的体积：V
﹣3
浮排排
＝＝
＝8×10m，
金属块完全浸没在水中，则金属块的体积V＝V排＝8×10m， 则根据G＝mg、ρ＝可得，金属块的密度为：ρ金＝×10kg/m。
（3）金属块的边长a＝
2
3
3
﹣3
3
3
＝＝2.7
＝
2
2
＝0.2m，
则受力面积S＝a＝（0.2m）＝0.04m，
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