Question

【题目】在验证牛顿运动定律的实验中有如图a所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50Hz．图b中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示．

（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为 m/s2（计算结果保留两位有效数字）．

（2）打a段纸带时，小车的加速度是2．5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的 两点之间．

（3）若重力加速度取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m：M= ．

Answer 1

【答案】（1）5．0m/s2（2）物体在D4D5区间的速度可能最大；（3）

【解析】试题分析：1）c段的加速度为了减小误差，采用逐差法

（2）b段中只有D4D5之间位移最大，所以最大速度一定在D4D5之间．

（3）c段时，aC=-5m/s2，设：斜面的夹角为θ，Mgsinθ=MaCsinθ=

a段时，aa=2．5m/s2，mg-Mgsinθ=（m+M）aa，解得：m：M=1：1．