Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下:

a.將木板的左端墊起,以平衡小車(chē)的摩擦力;

b.在小車(chē)中放入砝碼,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車(chē)后端,用細(xì)線(xiàn)連接小車(chē)和鉤碼;

c.將小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,接通電源,釋放小車(chē),小車(chē)拖動(dòng)紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),斷開(kāi)電源;

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

(1)小車(chē)的加速度a;

(2)細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力F

(3)若使細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力F近似等于鉤碼的重力,推導(dǎo)M,m所滿(mǎn)足的條件。

Answer 1

【答案】（1） ；（2） ；（3）

【解析】

（1）以整體為對(duì)象由牛頓第二定律得：

得：

（2）以小車(chē)為對(duì)象由牛頓第二定律得

得

（3）若使細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)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）