在探究加速度与力质量的关系小车受到的力的合外力为什么是两倍 探究加速度与力质量的关系实验题

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在探究加速度与力质量的关系小车受到的力的合外力为什么是两倍探究加速度与力质量的关系实验题

探究加速度与力,质量的关系的试验中为什么小车的质量要远远大于砝码的质量时候合外力才等于重力

在已经平衡了摩擦力的情况下:对小车的砝码用整体法,mg=(m+M)a

a=mg/(m+M)

单独对小车为研究对象,绳子对小车的拉力F=Ma=mMg/(m+M)

由上式可见对小车的拉力F<mg,

但是在实验中我们是用mg代替拉力F的,所以这个实验就存在这种系统误差。

为了减小这个误差,我们应该使F尽量接近等于mg

在上式中,当m<<M时,F近似等于mg

所以在这个实验中为了减小误差,应该使小车的质量要远远大于砝码的质量时候合外力才等于重力。

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高一物理 实验:探究加速度与力、质量的关系 中,为什么小车的质量要远大于砝码的质量?

实验中砝码的重力近似为小车的牵引力,但在探究加速度与力、质量的关系中,当把小车的牵引力认为是砝码的重力,这时小车和砝码都在做加速运动,不是处于平衡状态,所以将小车的牵引力认为是砝码的重力是欠妥的。

设小车质量为M,砝码质量为m,加速度为a

因为由砝码提供拉力

实验需验证:F=Ma,即a=F/M

但实际情况下:F=mg = (M+m)*a,即a = mg/(M+m)

由于分母上 M>>m ,此时M+m可近似约等于M,即将砝码所受重力看作小车所受合外力

此处采用了近似的方法,所以小车的质量要远大于砝码的质量,即绳子对小车的拉力越接近砝码的重力,才能使实验更准确

【高一物理】在探究加速度与物体所受合外力的关系实验为什么要保证小车的质量远大于重物的质量? 图大概

设小车质量为M,重物质量为m,加速度为a

因为由重物提供拉力

实验需验证:F=Ma,即a=F/M

但实际情况下:F=mg = (M+m)*a,即a = mg/(M+m)

由于分母上 M>>m ,此时M+m可近似约等于M,即将重物所受重力看作小车所受合外力

此处采用了近似的方法,所以小车的质量要远大于重物的质量,即绳子对小车的拉力越接近重物的重力,才能使实验更准确

【高一物理】在探究加速度与物体所受合外力的关系实验为什么要保证小车的质量远大于重物的质量,才认为拉

你应该往后翻书,看看牛顿第二定律。如果你明白了F合=ma的话,那么就应该知道的一点是,在小车加速时,物块也在加速,假设这个加速度为a的话,那么物块所受的合力就是ma,这个合力方向向下,大小等于mg-T(T是绳子的拉力),也就是ma=mg-T,所以T=mg-ma,这就是说绳子的拉力不是等于物块的重力,而是比之小,小多少主要要看加速度,这个加速度越小拉力越接近物块重力。

好,再整体的看,系统的总合力可认为就是物块的重力mg,系统总质量为M+m,所以加速度的大小a=F总/m总=mg/(M+m),这么看来要使加速度a越小也就是要M相对于m越大(比如m=1,M=9时,a为g的十分之一,如果m=1,M=99的话,就只有百分之一了)