◎ 题目

如图甲所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，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．起初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．启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，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．图乙中a、b、c是小车运动时打下的纸带上的三段，纸带的运动方向如图乙中箭头所示． （1）根据所提供纸带上的数据，可计算出打a段纸带时小车的加速度大小为______m/s2；打c段纸带时小车的加速度大小为______m/s2．（结果保留两位有效数字） （2）请根据你计算的加速度情况，可判断出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）如果重力加速度g取10m/s2，请你根据纸带上的数据推算出重物与小车的质量之比．

◎ 答案

（1）根据△x=aT2得： a段纸带时小车的加速度aa= △xa T2 = 0.001 0.02×0.02 =2.5m/s2       打c段纸带时小车的加速度ac= △xc T2 = -0.002 0.02×0.02 =-5.0m/s2                         所以打c段纸带时小车的加速度大小为5.0 m/s2． （2）b段中只有DE之间位移最大，所以最大速度一定在DE之间． （3）设小车的质量为M，重物的质量为m，斜面的倾角为θ，小车与斜面之间的滑动摩擦力Ff，小车加速过程中， 对小车和重物整体应用牛顿第二定律得mg-Mgsinθ-Ff=（M+m）a1 当重物落地后，小车减速上升的过程中应用牛顿第二定律得Mgsinθ+Ff=Ma2 联立两式并将a1=2.5m/s2和a2=5.0m/s2的数值代入得 m M = 1 1 故答案为：（1）2.5；    5.0；           （2）DE区间内； （3）1；1

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，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．起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物…”主要考查了你对  【实验：探究小车速度随时间变化的规律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。