利用如图1所示的装置可以做力学中的一些实验,已知交流电的频率为f,小车质量为M,钩码质量为m.

利用如图1所示的装置可以做力学中的一些实验,已知交流电的频率为f,小车质量为M,钩码质量为m.
①如果利用它来探究物体的加速度与力、质量的关系时,为使小车所受的合外力等于细线的拉力,应该采取的措施是______,要使细线的拉力等于钩码的总重量,应该满足的条件是M______ m(填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”)
②在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下,且使细线的拉力等于钩码的总重量,如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图所示.O为小车开始运动打下的第一点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图2所示,要探究小车运动的动能定理,要满足一个怎样的关系式
mghB=
M(hChA)2f2
200
mghB=
M(hChA)2f2
200
(用题中的字母符号表示)
③如果利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒时为尽可能消除摩擦力对小车的影响:则小车质量和钩码的质量关系应该满足M______m (填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”)
一尺山 1年前 已收到1个回答 举报

金笔千秋 花朵

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解题思路:①为了使合力等于细线的拉力,需平衡摩擦力,为了使细线的拉力等于钩码的总质量,M应远大于m.
②根据动能定理得出小车应满足的关系式.
③为了消除摩擦力产生的影响,小车的质量应远小于钩码的质量.

(1)①为使小车所受的合外力等于细线的拉力,实验前需平衡摩擦力;
对系统运用牛顿第二定律得,有mg=(M+m)a,解得a=[mg/M+m],隔离分析得,T=Ma=[Mmg/M+m=
mg
1+
m
M],知当M远大于m时,细线的拉力等于钩码的总重量.
②根据动能定理得,mghB=
1
2MvB2,vB=
hC−hA
2t=
(hC−hA)f
10,要探究小车运动的动能定理,要满足的关系式为:
mghB=
M(hC−hA)2f2
200.
③为尽可能消除摩擦力对本实验的影响,使验证结果尽可能准确,则小车质量M和钩码质量m的关系应该满足M<<m,这样能使摩擦力做的功相对少些,以减小机械能的损失.
故答案为:①平衡摩擦力;远大于;②mghB=
M(hC−hA)2f2
200; ③远小于

点评:
本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

考点点评: 该题涉及的实验比较多,要明确实验原理,根据物理定律求出相应的表达式,然后可以讨论得出相应结论.

1年前

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