Question

在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)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(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連.開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會繼續(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是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示.

(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為      m/s²（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.
(2) 打a段紙帶時(shí)，小車的加速度是2.5m/s²，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的        兩點(diǎn)之間.
(3) 若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M比為m:M=    .

Answer 1

（1）加速度的大小為5.0m/s²
（2）由紙帶可知，物體在D₄D₅區(qū)間的速度可能最大；
（3）

試題分析：（1）根據(jù)，由于 則（2）由紙帶可知，物體在D₄D₅區(qū)間的位移最大，則速度可能最大；（3）對小車和重物的整體，解得。