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    小明同学用如图所示的实验装置验证规律：物体质量一定，其加速度与所受合力成正比．
    （1）在平衡摩擦力时，小明用垫木把长木板的右端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的小车的加速度a与细线作用于小车的拉力F之间的关系可用下图中哪条图线表示？答：______．

    （2）小明认为，在做以上实验时，“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力”是有条件的．他把实验装置设想成如图丙所示的模型：水平面上的小车，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的小桶相连．已知小车的质量为M，砂和桶的总质量为m，重力加速度为g．若不计摩擦阻力与空气的阻力，根据牛顿第二定律可以计算得出细线作用于小车的拉力F=______；由此可知，当满足______条件时，才可以认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg．

    【答案】分析：（1）验证牛顿第二定律实验时要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车受到的合力小于重物的重力，a-F图象在F轴上有截距；过平衡摩擦力，小车受到的合力大于重物重力，a-F图象在a轴上有截距．分析图象特点，然后答题．
    （2）选择恰当的研究对象，应用牛顿第二定律分析答题．
    解答：解：（1）平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，过平衡摩擦力，小车受到的合力大于重物的重力，不加拉力时，小车已经具有一定的加速度，a-F图象在a轴上有截距，由图所示图象可知，图象乙正确．
    （2）以小车与砂和桶组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mg=（M+m）a，系统的加速度a=，以小车为研究对象，由牛顿第二定律得：细线作用于小车的拉力F=Ma==，当m＜＜M时，F≈mg，可以认为小车受到的拉力等于砂和桶的总重力．
    故答案为：（1）乙；（2）；当m＜＜M．
    点评：（1）做验证牛顿第二定律实验时要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足或过平衡摩擦力都是错误的．
    （2）本题是连接体问题，运用牛顿第二定律和动能定理研究绳子的拉力和小车的速度．对于当M远远大于m时，才可以认为绳拉车的力为mg，要在理解的基础上加强记忆．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    小明同学用如图所示的实验装置验证规律：物体质量一定，其加速度与所受合力成正比．
    （1）在平衡摩擦力时，小明用垫木把长木板的右端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的小车的加速度a与细线作用于小车的拉力F之间的关系可用下图中哪条图线表示？答：
    乙
    乙
    ．

    （2）小明认为，在做以上实验时，“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力”是有条件的．他把实验装置设想成如图丙所示的模型：水平面上的小车，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的小桶相连．已知小车的质量为M，砂和桶的总质量为m，重力加速度为g．若不计摩擦阻力与空气的阻力，根据牛顿第二定律可以计算得出细线作用于小车的拉力F=
    Mmg
    M+m
    Mmg
    M+m
    ；由此可知，当满足
    当m＜＜M
    当m＜＜M
    条件时，才可以认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg．

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    科目：高中物理 来源：2013-2014学年浙江省浙北名校联盟高三上学期期中联考物理试卷（解析版） 题型：实验题

    小明和小帆同学利用如图所示的装置探究功与速度的变化关系，对于橡皮筋和小车连接的问题，小明和小帆同学分别有两种接法，你认为正确的是_____（填“甲”或者“乙”）

    （2）（2分）以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是        。

    A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W……。

    B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。

    C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。

    D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。

    （3）（6分）如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x－tanθ图象。则：(g=10m/s2)

    由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0＝     m/s。实验中发现θ超过600后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为       m。

     

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    科目：高中物理 来源：2014届浙江省高一下学期期末考试（理）物理试卷（解析版） 题型：实验题

    小明和小帆同学利用如图所示的装置探究功与速度的变化关系，对于橡皮筋和小车连接的问题，小明和小帆同学分别有两种接法，你认为正确的是_____（填“甲”或者“乙”）

     

    以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是        。

    A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W……。

    B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。

    C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。

    D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    （1）在平衡摩擦力时，小明用垫木把长木板的右端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的小车的加速度a与细线作用于小车的拉力F之间的关系可用下图中哪条图线表示？答：______．

    （2）小明认为，在做以上实验时，“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力”是有条件的．他把实验装置设想成如图丙所示的模型：水平面上的小车，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的小桶相连．已知小车的质量为M，砂和桶的总质量为m，重力加速度为g．若不计摩擦阻力与空气的阻力，根据牛顿第二定律可以计算得出细线作用于小车的拉力F=______；由此可知，当满足______条件时，才可以认为细线作用于小车的拉力F等于砂和桶的总重力mg．

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