Question

【題目】某實驗小組采用如圖所示的裝置驗證牛頓第二定律,打點計時器工作頻率為50Hz.驗證實驗的部分步驟如下:

a.將木板的左端墊起,以平衡小車的摩擦力;

b.在小車中放入砝碼,紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細線連接小車和鉤碼;

c.將小車停在打點計時器附近,接通電源,釋放小車,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一系列的點,斷開電源;

d.改變鉤碼或小車中砝碼的質(zhì)量,更換紙帶,重復(fù)b、c的操作。設(shè)某次實驗鉤碼質(zhì)量為m、砝碼和小車總質(zhì)量為M,重力加速度為g。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)應(yīng)用牛頓第二定律求

(1)小車的加速度a;

(2)細線對小車的拉力F

(3)若使細線對小車的拉力F近似等于鉤碼的重力,推導(dǎo)M,m所滿足的條件。

Answer 1

【答案】（1） ；（2） ；（3）

【解析】

（1）以整體為對象由牛頓第二定律得：

得：

（2）以小車為對象由牛頓第二定律得

得

（3）若使細線對小車的拉力F近似等于鉤碼的重力，即

則要保證

綜上所述本題答案是; （1） ；（2） ；（3）