题目内容
19．在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
（1）当M与m的大小关系满足M＞＞m时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（2）如图2，某同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是平衡摩擦力过度．
（3）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图3给出的数据可求出小车下滑的加速度a=0.460．（结果保留三位有效数字）
分析 （1）要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
（2）由图象分析出现的问题即可；
（3）由匀变速直线运动的推论△x=at2可以求出加速度．
解答 解：（1）以整体为研究对象有mg=（m+M）a，解得：a=$\frac{mg}{M+m}$，
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=$\frac{M}{M+m}$mg，
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
（2）图中没有拉力时有了加速度，是由于实验前平衡摩擦力过度．
（3电源频率为50Hz，计时器打点时间间隔为0.02s，每两点之间还有4个点没有标出，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.02×5=0.1s
由匀变速直线运动的推论△x=aT2可得，加速度：a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{4{T}^{2}}$=$\frac{4.18+3.72-3.26-2.80}{4×0．{1}^{2}}×0.01$m/s=0.460m/s2．
故答案为：（1）M＞＞m；（2）平衡摩擦力过度；（3）0.460
点评 本题考查了实验注意事项、求加速度问题，验证牛顿第二定律实验时，要先平衡摩擦力，小车质量应远大于砂与砂桶的质量；应用匀变速直线运动的推论即可求出加速度．
练习册系列答案
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9．
如图所示，一个闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂于磁场的轴匀速转动，除了转轴分别是OO′和ab边外，其他条件均相同，则在这两种情况下，线圈中产生的感应电流（ ）
如图所示，一个闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂于磁场的轴匀速转动，除了转轴分别是OO′和ab边外，其他条件均相同，则在这两种情况下，线圈中产生的感应电流（ ）| A． | 有效值不同 | B． | 瞬时值不同 | C． | 最大值相同 | D． | 变化规律相同 |
10．
水平放置的平行金属板a、b带有等量正负电荷，a板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电的粒子在两板间作直线运动，粒子的重力不计．关于粒子在两板间运动的情况，正确的是（ ）
水平放置的平行金属板a、b带有等量正负电荷，a板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电的粒子在两板间作直线运动，粒子的重力不计．关于粒子在两板间运动的情况，正确的是（ ）| A． | 可能向右做匀加速直线运动 | B． | 可能向左做匀加速直线运动 | ||
| C． | 只能向右做匀速直线运动 | D． | 只能向左做匀速直线运动 |
如图，已知，闭合电路中R1=2Ω，R2=3Ω，E=6V，r=1Ω．求：
11．某同学用伏安法测量电阻R，分别用电流表外接法和内接法，测得R的阻值分别为R1R2；所测阻值与真实值R的关系是（ ）
| A． | R1＞R＞R2； | B． | R1＜R＜R2 | C． | R1＜R2＜R | D． | R1＞R2＞R |
8．
如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b．则在这个过程中，电荷的速度一时间图线如图乙所示，请比较a、b两点电势的高低和场强的大小（ ）
如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b．则在这个过程中，电荷的速度一时间图线如图乙所示，请比较a、b两点电势的高低和场强的大小（ ）| A． | φa＞φb Ea＜Eb | B． | φa＜φb Ea=Eb | ||
| C． | φa＜φb Ea＞Eb | D． | φa＞φb Ea=Eb |
9．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 在热传递过程中热量可以自发从低温物体传到高温物体 | |
| B． | 无机械能的物体必无内能 | |
| C． | 气体的扩散过程具有方向性 | |
| D． | 机械能和内能可以相互自发转化 |