Question

10．在某次實(shí)驗(yàn)中，小車質(zhì)量為200g，小盤中砝碼總質(zhì)量為10g，小車經(jīng)過一定時(shí)間前進(jìn)了0.5m，若要使小車在相同的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)0.6米，則小盤中砝碼的質(zhì)量應(yīng)該是多少？

Answer 1

分析 對(duì)系統(tǒng)研究，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，結(jié)合位移時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，抓住時(shí)間相等，結(jié)合位移時(shí)間公式求出小車的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出小盤中砝碼的質(zhì)量．

解答 解：對(duì)系統(tǒng)研究，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度為：
a=$\frac{mg}{M+m}=\frac{0.01×10}{0.2+0.01}=\frac{10}{21}m/{s}^{2}$，
根據(jù)$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}$得，相同時(shí)間內(nèi)位移之比為5：6，則加速度之比為5：6，
可知a′=$\frac{4}{7}m/{s}^{2}$，
對(duì)系統(tǒng)研究，$a′=\frac{m′g}{M+m′}$，
代入數(shù)據(jù)解得m′≈12g．
答：小盤中砝碼的質(zhì)量應(yīng)該是12g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，掌握整體法和隔離法的運(yùn)用．