Question

【题目】某实验小组采用如图所示的装置验证牛顿第二定律,打点计时器工作频率为50Hz.验证实验的部分步骤如下:

a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;

b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;

c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;

d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作。设某次实验钩码质量为m、砝码和小车总质量为M,重力加速度为g。根据试验数据应用牛顿第二定律求

(1)小车的加速度a;

(2)细线对小车的拉力F

(3)若使细线对小车的拉力F近似等于钩码的重力,推导M,m所满足的条件。

Answer 1

【答案】（1） ；（2） ；（3）

【解析】

（1）以整体为对象由牛顿第二定律得：

得：

（2）以小车为对象由牛顿第二定律得

得

（3）若使细线对小车的拉力F近似等于钩码的重力，即

则要保证

综上所述本题答案是; （1） ；（2） ；（3）