题目内容

18．用如图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：
①某同学通过实验得到如图（b）所示的a-F图象，造成这一结果的原因是在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大（填“偏大”或“偏小”）．
②该同学在平衡摩擦力后进行实验，小车在实际运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力（填“大于”“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足m＜＜M的条件．

分析 ①根据小车所受的拉力为零，加速度不为零判断斜面的倾角．
②平衡摩擦力后，结合牛顿第二定律得出拉力与砝码和盘总重力的大小关系，得出拉力与总重力近似相等的条件．

解答 解：①由a-F图线可知，当F=0时，加速度a不等于零，可知木板与桌面间的倾角偏大．
②根据牛顿第二定律得，mg-T=ma，可知小车在实际运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．
对整体分析，加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，绳子的拉力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，当砝码和盘的总质量远小于小车的质量，拉力可近似等于砝码和盘的总重力．
故答案为：①偏大；②小于，m＜＜M．

点评 在验证牛顿第二定律实验中，要理解两个认为：1、认为绳子的拉力等于小车的合力，前提需平衡摩擦力，2、认为砝码和盘的总重力等于绳子的拉力，前提是砝码和盘的质量远小于小车的质量．

练习册系列答案
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A．0和0B．0和1C．1和 0D．1和1
4．如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（　　）
A．ab中的感应电流方向由b到aB．ab中的感应电流逐渐减小
C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小
6．某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：
电源（电动势约为2V，内阻不可忽略）
两个完全相同的电流表A1、A2（量程为3mA，内阻不计）
电阻箱R（最大阻值9999Ω）
定值电阻R0（可供选择的阻值由100Ω、1kΩ、10kΩ）
开关S，导线若干，刻度尺．
实验步骤如下：
A．测得圆柱形玻璃管内径d=20mm
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值R
D．该表玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E．断开S，整理好器材
（1）为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选100Ω
（2）玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx=$\frac{{I}_{1}（R+{R}_{0}）}{{I}_{2}}$（用R0、R、I1、I2表示）
（3）若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R-L关系图象，则自来水的电阻率ρ=16Ωm（保留两位有效数字），在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将不变（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
13．如图所示，将一光滑圆弧轨道固定竖直放置，其中A点为圆轨道的最低点，B点为圆水平直径与圆弧的交点．一个质量为m=1.256kg的物体静止于A点，现施加大小不变、方向始终和物体运动运动方向一致的外力F，使其沿圆周运动到达B点，随即撤去外力F，要使物体能在竖直圆轨道内维持圆周运动，π取3.14，g取10m/s2，外力F至少为（　　）
A．5NB．10NC．15ND．20N
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（1）小球的质量m；
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B．轻弹簧原长为0.1m
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