Question

（2013?济南一模）（1）用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验．
①为了消除长木板与小车间摩擦力对实验的影响，必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至不挂砂桶时小车能在长木板上做

匀速直线

运动．
②挂上砂桶后，某同学只改变小车的质量进行测量．他根据实验得到的几组数据作出图乙的a-m图象，请根据图乙在答题卡上的图丙中作出a-

1

m

图象．

③根据图丙，可判断本次实验中小车受到的合外力大小为

0.06

N．
（2）某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值．可选用器材的代号和规格如下：
电流表A₁（量程250mA，内阻r₁=5Ω，）
电流表A₂（量程300mA，内阻r₂约为5Ω）
待测电阻R（阻值约为100Ω）
滑动变阻器R（最大阻值10Ω）
蓄电池E（电动势为6V，内阻，r约为1Ω）
单刀单掷开关S，导线若干
①小组同学根据实验器材所设计的实验电路原理图如图1所示，但两只电表的符号没有明确．请用笔画线代替导线，将图2所示的实验器材在答题卡上按电路原理图连成实验电路，并在电表下方的虚线框内标明两只电表的符号．

②他们需要直接测量的物理量是

两电流表A₁、A₂的读数I₁、I₂

用所测物理量表示待测电阻的计算式为R_x=

I1

I2-I1

r1

．

Answer 1

分析：（1）①正好平衡摩擦力时，小车受合力为0，作匀速直线运动
          ②a与m成反比即a∝

1

m

，故图象应为直线
          ③图象斜率即合力
     （2）①必须有一个电流表来充当电压表，由于A1内阻已知，故选A1与待测电阻并联．
          ②由电流表A₁的读数I₁可求得Rx两端的电压，通过Rx的电流为干路电流与I₁之差

解答：解：（1）①当重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡时，小车作匀速直线运动．
       ②a∝

1

m

，故图象应为直线，如下图
          
       ③由牛顿第二定律 F=ma知，F即为图象的斜率，即F=0.06N
    （2）①按电路图画实物图（图线不能交叉），如下
                             
       ②设电流表A₁的读数I₁、A₂的读数为I₂，则有Rx两端电压为
                    U=I₁r₁
         通过Rx的电流I=I₂-I₁
         故Rx=

I1r1

I2-I1

故答案为：（1）①匀速直线   
            ②如图所示
          
            ③0.06
         （2）①如图所示
          
              ②两电流表A₁、A₂的读数I₁、I₂   

I1r1

I2-I1

点评：本题考查了验证牛顿第二定律实验的基础知识，有平衡摩擦力的方法、图象的处理等．同时考查了伏安法测电阻的变式，即双电流表测阻，可将其规律总结为：一般用来测小电阻，用定值电流表来代替电压表．本题前半部分比较基础，后半部分有创新应用，难度适中．