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    精英家教网验证牛顿第二定律的实验中，某同学采用如图甲所示的实验装置．在探究加速度a与所受外力F的关系时，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示：
     
      F/N          		 
    0.20    		  
     0.30    		  
     0.40    		  
    0.50     		  
     0.60
     
    a/（m．s-2）
         		 0.11
         		 0.19  0.29 
         		  0.40
         		  0.51
     
    （1）实验时，如何平衡摩擦力：
     

    （2）根据表中的数据在如图乙所示的坐标中作出a-F图象；
    （3）图象的斜率的物理意义是
     
    ．
    分析：（1）将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，当小车带动纸带匀速下滑时说明平衡摩擦力；
    （2）应用描点法作图，根据实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出a-F图象．
    （3）根据牛顿第二定律表达式求解．
    解答：解：（1）平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，其目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力．
    正确操作是将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，当小车带动纸带匀速下滑时说明平衡摩擦力．
    （2）据所提供数据，采用描点法得出图象如下所示：
    精英家教网（3）由牛顿第二定律：F=ma得：当小车质量m一定时，a与F应成正比，
    即a=
    F
    m
    ，所以图象应该是一条倾斜的直线，且斜率k=
    1
    m
    ，即为：小车的总质量的倒数．
    故答案为：（1）将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，当小车带动纸带匀速下滑时说明平衡摩擦力．
    （2）如图
    （3）
    1
    m
    ，即小车的总质量的倒数．
    点评：在“验证牛顿第二定律”的实验用控制变量法，本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于钩码质量的双重条件下，才能用钩码重力代替小车所受的合力，同时加强基础物理知识在实验中的应用，加强解决实验问题的能力．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）用螺旋测微器（千分尺）测小球直径时，示数如图甲所示，这时读出的数值是
    8.473（8.472-8.474）
    8.473（8.472-8.474）
    mm；用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是
    10.060
    10.060
    cm．

    （2）①在验证牛顿第二定律的实验中，为了研究质量不变时，加速度和作用力的关系，一位同学将一端带滑轮的木板放在水平桌面上，安装好打点计时器，面后连续做了五次实验．在做第一次实验时，砂和砂桶的总质量为m1，小车质量M=20m1，以后每次在砂桶里增加质量为△m的砂子，△m=
    m1
    2
    ．这五次实验中，若用砂和砂桶的总重力表示小车所受的合力，则第
    五
    五
    次实验的数据误差最大，按这五组数据画出的a-F图象应是下列图中的
    C
    C
    ．

    ②在此实验中，当砂和砂桶的总质量远小于小车总质量时，拉小车的力可认为等于砂和砂桶总重力．设此拉力为F实，而将小车真正受到的力设为F真，若定义
    |F实-F真|
    F真
    ×100%为实验的百分误差，如果实验要求误差不大于5%，则当小车的总质量为200g时，砂和砂桶的总质量最大不能超过
    10
    10
    g．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    （1）用螺旋测微器（千分尺）测小球直径时，示数如图甲所示，这时读出的数值是______mm；用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是______cm．

    （2）①在验证牛顿第二定律的实验中，为了研究质量不变时，加速度和作用力的关系，一位同学将一端带滑轮的木板放在水平桌面上，安装好打点计时器，面后连续做了五次实验．在做第一次实验时，砂和砂桶的总质量为m1，小车质量M=20m1，以后每次在砂桶里增加质量为△m的砂子，△m=数学公式．这五次实验中，若用砂和砂桶的总重力表示小车所受的合力，则第______次实验的数据误差最大，按这五组数据画出的a-F图象应是下列图中的______．

    ②在此实验中，当砂和砂桶的总质量远小于小车总质量时，拉小车的力可认为等于砂和砂桶总重力．设此拉力为F实，而将小车真正受到的力设为F真，若定义数学公式×100%为实验的百分误差，如果实验要求误差不大于5%，则当小车的总质量为200g时，砂和砂桶的总质量最大不能超过______g．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （1）用螺旋测微器（千分尺）测小球直径时，示数如图甲所示，这时读出的数值是______mm；用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是______cm．

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    （2）①在验证牛顿第二定律的实验中，为了研究质量不变时，加速度和作用力的关系，一位同学将一端带滑轮的木板放在水平桌面上，安装好打点计时器，面后连续做了五次实验．在做第一次实验时，砂和砂桶的总质量为m1，小车质量M=20m1，以后每次在砂桶里增加质量为△m的砂子，△m=
    m1
    2
    ．这五次实验中，若用砂和砂桶的总重力表示小车所受的合力，则第______次实验的数据误差最大，按这五组数据画出的a-F图象应是下列图中的______．

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    ②在此实验中，当砂和砂桶的总质量远小于小车总质量时，拉小车的力可认为等于砂和砂桶总重力．设此拉力为F实，而将小车真正受到的力设为F真，若定义
    |F实-F真|
    F真
    ×100%为实验的百分误差，如果实验要求误差不大于5%，则当小车的总质量为200g时，砂和砂桶的总质量最大不能超过______g．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （4分）在验证牛顿第二定律的实验中，某位同学通过测量，把砂和砂桶的总重量当作小车的合外力F，作出a-F图线。如图中的实线所示。试分析：图线不通过坐标原点O的原因是         ；图线上部弯曲的原因是                           。

       

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年重庆市万州二中高三（上）月考物理试卷（10月份）（解析版） 题型：解答题

    （1）用螺旋测微器（千分尺）测小球直径时，示数如图甲所示，这时读出的数值是______mm；用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是______cm．

    （2）①在验证牛顿第二定律的实验中，为了研究质量不变时，加速度和作用力的关系，一位同学将一端带滑轮的木板放在水平桌面上，安装好打点计时器，面后连续做了五次实验．在做第一次实验时，砂和砂桶的总质量为m1，小车质量M=20m1，以后每次在砂桶里增加质量为△m的砂子，△m=．这五次实验中，若用砂和砂桶的总重力表示小车所受的合力，则第______次实验的数据误差最大，按这五组数据画出的a-F图象应是下列图中的______．

    ②在此实验中，当砂和砂桶的总质量远小于小车总质量时，拉小车的力可认为等于砂和砂桶总重力．设此拉力为F实，而将小车真正受到的力设为F真，若定义×100%为实验的百分误差，如果实验要求误差不大于5%，则当小车的总质量为200g时，砂和砂桶的总质量最大不能超过______g．

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