2．保持小桶和砂的质量不变，

在小车上加减砝码, 改变小车

的质量M，测出小车的对应加速度a, 由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图线,　 验证加速度是否与质量成反比。

1．如图所示装置，保持小车质量M不变，改变小桶内砂的质量m，从而改变细线对小车的牵引力F(当m<<M时，F=mg近似v成立)，测出小车的对应加速度a,由多组a、F数据作出加速度和力的关系a-F图线，验证加速度是否与外力成正比。

验证牛顿第二定律

26.解析：(1)设土星质量为M₀,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,

根据牛顿第二定律和万有引力定律:　　 ①　　

解得:.

对于A、B两颗粒分别有: 和，得:　　 ②

(2)设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则:　　　 ③

对于A、B两颗粒分别有: 和　 得: 　　④ (3)设地球质量为M,地球半径为r₀,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m₀,在地球表面重力为G₀,距土星中心r₀^/=km处的引力为G₀’,根据万有引力定律:

　　 ⑤　 　　　⑥

由⑤⑥得： (倍)　 ⑦

25.解析：(1)物体在月球表面做平抛运动，有

水平方向上：x=v₀t　　　　　　　 竖直方向上：

解得月球表面的重力加速度：

(2)设月球的质量为M，对月球表面质量为m的物体，有

解得：

(3)设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为v，则有

　　　　　　　 解得：

24. 解析：设为近月卫星，月球M对卫星m的万有引力是卫星运动的向心力，则有

　　 　　　　　　　　　①　　　

　　 在月球表面：　　　　　　 ②　　　

　　 由①②可得：　　　　　　 ③　　　

　　 代入数据：

　　 即绕月运行的卫星的最小周期为102.6min，远大于报导中的60min(1小时)，故可判断其为假新闻。　 　

23.解析：(1)每个小珠受重力mg和支持力N作用，小珠在θ处有：

机械能守恒：

得：

对环分析得：

即：

当 (即)时：

(2)由上面得到的N的表达式知，当时，N＞0，为压力；只有当时，N＜0，为拉力，这是圆环上升的必要条件。圆环上升的条件是T≤0，即：

临界状态为

上式有实根的条件为

22. 解析：由图乙得小滑块在点A、之间做简谐运动的周期为，由单摆振动周期公式，得半球形容器半径为．在最高点A，有

,

在最低点B，有

从点A 到点B过程中，滑块机械能守恒，则

联立解得=0. 99，m=0. 05 kg.

滑块的机械能为

21.解析： PQ>PZ，故小车在B点速度小于在A点的速度，且过最高点的临界速度满足，故小车能过B点，一定能过A点。

设小车在P点的速度为v₀时，恰能过B点，则在B点时有：

P点到B点的过程，由动能定理得：

其中L_z为PZ间距离，满足

解得m/s　　

则在P点的速度满足的条件为

20.解析：(1)小球在竖直方向上做竖直上抛运动，故从A点至M点和从M点至B点的时间t相等，小球在水平方向上做初速为零的匀加速运动，设加速度为a，则

　　 　　　所以

　 (2)小球从A点至M点，水平方向据动量定理F·t=mv_M－0

竖直方向据动量定理　 －Gt=0－mv_A

另据题意　　 　，联立式解得

　 (3)小球在水平方向上　

动能