Question

如圖（a）所示，小車放在斜面上，車前端栓有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連．起初小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離．啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續向上運動一段距離．打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．圖（b）中a、b、c是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如箭頭所示．

（1）根據所提供紙帶上的數據，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為

5.0

m/s²．（結果保留兩位有效數字）
（2）打a段紙帶時，小車的加速度是2.5m/s²，如果取重力加速度10m/s²，由紙帶數據可推算出重物與小車的質量比為

1：1

．

Answer 1

分析：（1）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小；
（2）根據牛頓第二定律列方程可正確解答．

解答：解：（1）根據C端數據可知，△x=0.2cm，時間間隔為T=0.02s，帶入△x=aT²可以求出加速度的大小為：a=5.0m/s²，物體作減速運動．
故答案為：5.0．
（2）c段時，a_C=-5m/s²，
設：斜面的夾角為θ，
Mgsinθ=Ma_C
sinθ=

1

2

a段時，a_a=2.5m/s²，
mg-Mgsinθ=（m+M）a_a，
解得：m：M=1：1．
故答案為：1：1．

點評：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應當清楚．