牛顿第二定律实验为何要保证m远小于M(M远大于m)? |
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![]() 在牛顿第二定律实验中,要保证m(砝码和托盘的总质量)远小于M(小车的质量),为什么要这样? 牛顿第二定律实验的目是探究加速度(a)与合外力(F)和质量(m)的关系。在此实验中,小车的加速度由打点计时器可得出,小车的质量可以由天平测出,那小车所受的合外力如何得到呢? 在牛顿第二定律的实验中,如下图,我们是把托盘和砝码的重力当作小车所受的合外力,在平衡了摩擦力后,小车所受的合外力为细绳上的拉力,那细绳上的拉力等于托盘和砝码的重力吗?答案是否定的,不相等。要保证尽可能相等,条件是M远大于m。 数学证明如下: 以小车、托盘和砝码为系统分析,由牛顿第二定律: mg=(M+m)a 设细线上的拉力为T,对小车分析,由牛顿第二定律: T=Ma 联立以上两式可得T=Mmg/(M+m) 化简得: 注意:如果有力学传感器,可以直接测出绳上的拉力,就不需要保证M»m。 牛顿第二定律 高中物理知识点总结 高中物理视频大全 高中物理电子课本 高中物理公式大全 高中物理学史 高中物理必修一 高中物理必修二 高中物理选修3-1 高中物理选修3-2 高中物理选修3-5 高中物理选修3-3 高中物理选修3-4 高中物理必修第一册 高中物理必修第二册 高中物理必修第三册 高中物理选择性必修第一册 高中物理选择性必修第二册 高中物理选择性必修第三册 |
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