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在保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中

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解决时间 2021-01-30 21:24
在保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中,小车质量M和砝码质量m分别选取下列四组值.
A.M=500g,m分别为50g、70g、100g、125g
B.M=500g,m分别为20g、30g、40g、50g
C.M=200g,m分别为50g、75g、100g、125g
D.M=200g,m分别为30g、40g、50g、60g
若其它操作都正确,那么在选用_____________组值测量时所画出的图线较准确.在选用此组值,m取_____________g时实验误差较大.
最佳答案
我认为应该选B
实际上小车的加速度并不等于砝码的重力mg除以小车的质量M,而是砝码的重力mg除以小车和砝码的总质量(M+m)。a=mg/(M+m),分子分母同除以m,可看出m与M的比值越小,就越接近砝码的重力mg除以小车的质量M算出的值,画出的图线就越准确(因为图线是按照砝码的重力mg除以小车的质量M这种近似算法处理的).
同理,m取50g时误差最大.
全部回答
当你用砝码盘和砝码的总重量量来等效替代小车的合外力的时候,必须要满足一个条件就是砝码盘匀速下滑,但是实际它具有加速度,所以这两个力不是这严格相等,只有m》》m的时候才满足,有公式可以讨论出来,你倒数第二句打错了 实验中将木板倾斜,平衡摩擦力后,分别隔离小车和小桶和砂为研究对象,进行受力分析。 设小车质量为m,砝码质量为m,小车运动和小桶和砂下落的加速度大小相同,设加速度大小为a。对小车进行受力分析,细线的拉力为小车的合外力,设拉力为t,根据牛顿第二定律有: ……① 对砝码进行受力分析,受本身重力和细线的拉力,同样有: mg-t=ma……② 联立方程①②解得: ……③ 本实验中是把砝码的重力mg看作是绳子对小车的拉力,即认为是t=mg,对上面等式③进行数学分析。显然,只有当m>>m时,才可以认为t=mg。严格的说,t<mg。 由以上分析可见,为了减小实验的系统误差,必须满足小桶和砂质量远小于车的质量。 另外在本实验中,在研究加速度和质量的关系时。保持m不变。由上式可知加速度a与系统的质量(m+m)成反比。如果横轴表示,图象应是过坐标系原点的直线。现将前面的式子改写成,由此式可知,前面的系数和有关,在改变时会发生变化,它并不是常数,因此;a和不是正比关系。随着的增大,式中前面的系数会减小,因此图象向下弯曲偏离直线,但在mm时,a≈mg/m,a正比于,所以在m较大(即较小)时图象近似为直线。
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