Question

如圖（a）所示，小車(chē)放在斜面上，車(chē)前端栓有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車(chē)后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。起初小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車(chē)到滑輪的的距離。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車(chē)在重物的牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車(chē)會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。圖（b）中a、b、c是小車(chē)運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示。

    （1）根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車(chē)的加速度大小為_(kāi)________m/s²。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

    （2）打a段紙帶時(shí)，小車(chē)的加速度是2.5 m/s²。請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的_________。

    （3）如果取重力加速度10m/s²，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物與小車(chē)的質(zhì)量比為_(kāi)________。

   

   

Answer 1

(1)5.0.

(2)D₄到D₅中某一位置

(3)1：1

解析:

樊守青(1)-5.0

    (2)從第一段數(shù)據(jù)可以看出，從D₄到D₅中只增加了0.06mm，所以應(yīng)該在D₄到D₅中某一位置速度最大。

    (3)在第一段勻加速過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律建立方程，對(duì)重物：

    對(duì)小車(chē)：

    在小車(chē)勻減速時(shí)：

    聯(lián)立以上方程，可解出1：1