题目内容
某实验小组采用图示的装置探究“动能定理”即探究小车所受的合外力做功与小车动能的变化之间的关系.实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面.
(1)为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,要完成的一个重要步骤是
(2)为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小,须满足的条件是钩码的总质量
(1)为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,要完成的一个重要步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
;(2)为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小,须满足的条件是钩码的总质量
远小于
远小于
小车的总质量(填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”).分析:(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高;
(2)重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,要使其对细线的拉力近似等于重力,应该使加速度减小,即重物的质量应该远小于小车的质量.
(2)重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,要使其对细线的拉力近似等于重力,应该使加速度减小,即重物的质量应该远小于小车的质量.
解答:解:(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力;
故答案为:平衡摩擦力;
(2)重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有
对重物,有 mg-T=ma
对小车,有 T=Ma
解得
T=
mg
故当M>>m时,有T≈mg
故答案为:远小于.
故答案为:平衡摩擦力;
(2)重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有
对重物,有 mg-T=ma
对小车,有 T=Ma
解得
T=
M |
M+m |
故当M>>m时,有T≈mg
故答案为:远小于.
点评:本题关键是根据实验原理,对小车和重物分别受力分析后,根据牛顿第二定律和平衡条件列式分析.
练习册系列答案
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某实验小组采用图示的装置探究“恒力拉动下小车的运动情况”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz.
(1)实验的部分步骤如下,请将步骤②补充完整:
①在小车中放入砝码,把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;
②将小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开开关,取下纸带。
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
(2)下图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,通过数据处理可获得各计数点对应时刻小车的瞬时速度v,
下表是纸带的一些测量结果,根据上面的插图可知OA的长度 cm,OC的长度 cm;
根据下表的数据可知,打下计数点C时,小车的瞬时速度是 m/s。
测量点 |
S/cm |
v/(m·s-1) |
0 |
-- |
0.35 |
A |
|
0.40 |
B |
-- |
0.45 |
C |
|
|
D |
-- |
0.54 |
E |
-- |
0.60 |
(3)由纸带和测量数据不难看出,纸带的 (“左”或“右”)端是系小车的。