在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的实验装置,小车的质量用M表示,盘及盘中砝码

2025-04-28 11:37:12
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回答1:

(1)由牛顿第二定律得,对M、m组成的系统:mg=(M+m)a,对M:F=Ma,
解得:F=

Mmg
M+m
=
mg
1+
m
M
,当M>>m时,F≈mg,
即小车的质量远大于砝码和盘的总质量,绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力,因此实验时要保证:M>>m.
(2))由牛顿第二定律得:F=Ma,a=
1
M
F,由此可知,与M成反比,反比例函数图象是曲线,a与
1
M
成正比,
a-
1
M
图象是正比例函数图象,为方便实验数据处理,应作出:a-
1
M
图象,乙同学的方案合理.
(3)由图示a-F图象可知,图象在a轴上有截距,即:当F=0时加速度不为零,小车受到的合外力不为零,
这是平衡摩擦力时过度,木板倾角过大造成的.
(4)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,相邻的计数点间的时间间隔:t=0.02s×5=0.1s,
由匀变速直线运动的推论:△x=at2可知,小车的加速度:a=
DE?AB
3t2
=
0.0240?0.0084
3×0.12
=0.52m/s2
故答案为:(1)M>>m;(2)乙;(3)平衡摩擦力时木板倾角过大;(4)0.52.