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做验证牛顿第二定律的实验时,小车(含信号发射器及配重片)的总质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,当它们以加速度a加速运动时,细绳中的实际拉力
小于
小于
砝码和砝码盘的总重力(选填:“大于”、“小于”、“等于”);小车的实际加速度a=
mg
M+m
mg
M+m
(选填:
mg
M
mg
M+m
).
分析:以小车与砝码及砝码盘组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律求出加速度,求出绳的拉力,然后分析答题.
解答:解:以车M、砝码m组成的系统为研究对象,
由牛顿第二定律可得:mg=(M+m)a,
以小车为研究对象,由牛顿第二定律得:F=Ma,
解得:a=
mg
M+m
,F=
Mmg
M+m
=
mg
1+
m
M
<mg;
故答案为:小于;
mg
M+m
点评:正确选取研究对象、应用牛顿第二定律是正确解题的关键;只有当M>>m时才可近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的a-F关系可用下列哪根图线表示?图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力.
C
C


(2)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中,以下做法正确的是
B
B

A.平衡摩擦力时,应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.求小车运动的加速度时,可用天平测出小盘和砝码的质量(M′和m′)以及小车质量M,直接用公式a=
M′+m′M
g求出.

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科目:高中物理 来源: 题型:

①在做验证牛顿第二定律的实验时,某学生将实验装置按如图1安装,而后就接通源开始做实验,他有三个明显的错误:
(1)
没有平衡摩擦力
没有平衡摩擦力
;(2)
不应挂钩码,应挂装有砂子的小桶
不应挂钩码,应挂装有砂子的小桶
;(3)
细线太长悬挂物离地面太近
细线太长悬挂物离地面太近


②在验证牛顿第二定律的实验中,用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F,用打点计时器测出小车的加速度a,得出若干组F和a的数据.然后根据测得的数据作出如图2所示的a-F图线,发现图线既不过原点,又不是直线,原因是
C
C

A.没有平衡摩擦力,且小车质量较大
B.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且砂和小桶的质量较大
C.平衡摩擦力时,所垫木板太低,且砂和小桶的质量较大
D.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车质量较.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图1所示.
①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做
匀运速直线
匀运速直线
运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m
远小于
远小于
小车的质量M.(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.
实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=
0.343
0.343
m/s2.(结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a~
1
M
图线后,发现:当
1
M
较大时,图线发生弯曲.于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.那么,该同学的修正方案可能是
A
A

A.改画a与
1
M+m
的关系图线      B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画 a与
m
M
的关系图线         D.改画a与
1
(M+m)2
的关系图线.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某小组采用如图所示的实验装置来做“验证牛顿第二定律”的实验,如图甲所示,木板水平放置,小车的质量为M,一个钩码的质量为m0,重力加速度为g,实验时进行了如下操作:
①只挂一个钩码,纸带上所记录的点迹如图乙所示;
②保持小车的质量不变,分别挂上3个、5个钩码时,纸带上所记录的点迹分别如图丙、丁所示.
(1)从图乙纸带上的点迹能初步判断出小车运动过程中所受到的阻力为
m0g
m0g

(2)图丙纸带所对应小车的加速度应为
2m0g
M
2m0g
M
.(用M、m0和g表示)
(3)某同学在保持小车的质量不变时,测出了多组合外力与加速度的数值,并作出了如图所示的a-F图象,图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

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科目:高中物理 来源: 题型:

某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力.他所得到的a-F关系可用下列(  )图线表示.

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