题目内容
在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,由于失重,因此无法利用天平称出物体的质量.科学家们用下述方法巧妙地测出了一物块的质量.将一带有推进器、总质量m为5 kg的小滑车静放在一平台上,平台与小车间的动摩擦因数为0.005,开动推进器,小车在推进器产生的恒力F(方向与平台平行)作用下从静止开始运动,测得小车前进1.25 m历时5 s.关闭推进器,将被测物块固定在小车上,然后再开动推进器,小车和被测物块在推进器产生的恒力F(方向与平台平行)作用下又从静止开始运动,测得5 s内小车前进了1.00 m.问:科学家们用上述方法测得的物块的质量M是多少?
解析:推进器产生的恒力为F,未放被测物块时小车加速度为a1,则根据牛顿第二定律及运动规律可得F=ma1 ①
s1=
a1t12 ②
放上被测物块后,系统加速度为a2,则有F=(m+M)a2 ③
s2=
a2t22 ④
联立①②③④并代入数值后可解得:M=1.25 kg ⑤
答案:1.25 kg
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