Question

在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码

在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．（1）当M与m的大小关系满足______时，可认为绳对小车的拉力等于盘及盘中砝码的重力．（2）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=______m/s2．（结果保留三位有效数字）

Answer 1

（1）根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=

mg

M+m

，则绳子的拉力F=Ma=

mg

1+ m M

，当M＞＞m时，认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
（2）电源频率为50Hz，计时器打点时间间隔为0.02s，每两点之间还有4个点没有标出，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.02×5=0.1s
由匀变速直线运动的推论△x=aT²可得，加速度：a=

s4+s3?s2?s1

4T2

=

4.18+3.72?3.26?2.80

4×0．12

×0.01m/s=0.460m/s²．
故答案为：（1）M＞＞m；（2）0.460．