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    甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。

    ①（4分）两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_________    ___运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m              小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。

    ②（4分）甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=               m/s2。（结果保留三位有效数字）

    ③（4分）乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a与1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是(      )

    A．改画a与的关系图线

    B．改画a与的关系图线

    C．改画 a与的关系图线

    D．改画a与的关系图线

     

    【答案】

    匀速直线  远小于  0.340    A

    【解析】

    试题分析：①当小车在不挂砝码的情况下做匀速运动，则说明小车已经受力平衡；据mg=(M+m)a,有a=mg/(M+m),当M>>m时，m可以忽略不计，有a=mg/M。②据a=(a1+a2)/2,a1=(x43-x21)/2T2，而a2=(x32-x10)/2T2，所以有a=[（x43+x32）-( x21+ x10)]/4T2=0.340m/s2。③当拉力F=mg不变时，小车加速度有a=mg/(M+m)，当M>>m时，1/(M+m)和1/M可以看成近似相等，但当M减小到一定量后，1/(M+m)< 1/M，所以图线发生弯曲，所以最好研究小车的加速度a和1/(M+m)的关系。

    考点：本题考查对验证牛顿第二定律实验的理解。

     

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图1所示．
    ①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做
    匀运速直线
    匀运速直线
    运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m
    远小于
    远小于
    小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
    接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
    ②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．
    实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=
    0.343
    0.343
    m/s2．（结果保留三位有效数字）
    ③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～
    1
    M
    图线后，发现：当
    1
    M
    较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是
    A
    A

    A．改画a与
    1
    M+m
    的关系图线      B．改画a与（M+m）的关系图线
    C．改画 a与
    m
    M
    的关系图线         D．改画a与
    1
    (M+m)2
    的关系图线．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网I某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，小车在橡皮筋的作用下拖着纸带由静止运动到木板底端，下列操作不正确的是
    A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
    B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必要保持一致
    C．放小车的长木板应该尽量使其水平
    D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
    Ⅱ在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下说法合理的是
    A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，只能用眼睛看A、B两球是否同时落地
    B．选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹，弯管末端B一定要水平
    C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
    D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动每秒15帧的录像获得平抛轨迹
    Ⅲ．甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．
    ①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做
     
    运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m
     
    小车的质量M（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）．
    接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
    ②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．下图是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．
    实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=
     
    m/s2．（结果保留三位有效数字）
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2012?西城区二模）实验题
    （1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．

    ①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做
    匀速直线
    匀速直线
    运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m
    远小于
    远小于
    小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
    接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
    ②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=
    0.343
    0.343
    m/s2．（结果保留三位有效数字）
    ③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～
    1
    M
    图线后，发现：当
    1
    M
    较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是
    A
    A

    A．改画a与
    1
    M+m
    的关系图线       B．改画a与（M+m）的关系图线
    C．改画 a与
    m
    M
    的关系图线         D．改画a与
    1
    (M+m)2
    的关系图线
    （2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图3所示的电路．
    ①请根据图3在图4中进行实物连线．

    ②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据：
    序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
    I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
    图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线．从图线上可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐
    增大
    增大
    ；这表明灯丝的电阻率随温度升高而
    增大
    增大
    ．（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
    ③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压，则小灯泡的实际功率约为
    0.81（0.80～0.82）
    0.81（0.80～0.82）
    W；若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为
    0.62（0.60～0.64）
    0.62（0.60～0.64）
    W．（以上两空的结果均保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源：2012届广东省佛山市三水中学高三5月临考集训理科综合物理试卷（带解析） 题型：实验题

    （1）（6分）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。

    ①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响，将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，轻推小车，能使小车做_______________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m             小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学在保持小车质量不变的条件下，研究加速度与合力的关系；乙同学在保持合力不变的条件下，研究小车的加速度与质量的关系。
    ②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。

    实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=           m/s2。（结果保留三位有效数字）
    （2）（12分）小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：
    电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
    电流表A1（量程0～100mA，内阻约5W）；
    电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
    电阻箱R（0～999.9W）；
    开关、导线若干。
    小明的实验操作步骤如下：

    A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；
    B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；
    C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；
    D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
    E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。
    F．断开开关。
    ①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d="____________" mm；
    ②实验中电流表应选择_____________（选填“A1”或“A2”）；
    ③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
    ④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。（不要求分析的过程，只回答出分析结果即可）
    答：                     。

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年广东省佛山市高三5月临考集训理科综合物理试卷（解析版） 题型：实验题

    （1）（6分）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。

    ①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响，将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，轻推小车，能使小车做_______________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m              小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学在保持小车质量不变的条件下，研究加速度与合力的关系；乙同学在保持合力不变的条件下，研究小车的加速度与质量的关系。

    ②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。

    实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=            m/s2。（结果保留三位有效数字）

    （2）（12分）小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：

    电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；

    电流表A1（量程0～100mA，内阻约5W）；

    电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；

    电阻箱R（0～999.9W）；

    开关、导线若干。

    小明的实验操作步骤如下：

    A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；

    B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；

    C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；

    D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

    E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。

    F．断开开关。

    ①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________ mm；

    ②实验中电流表应选择_____________（选填“A1”或“A2”）；

    ③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。

    ④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。（不要求分析的过程，只回答出分析结果即可）

    答：                      。

     

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