Question

如圖所示，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，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，小車在重物的牽引作用下，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）打a段紙帶時，小車的加速度為2.5m/s²．請根據加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現在b段紙帶中長度為______cm的一段．
（2）盡可能利用c段紙帶所提供的數據，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為______m/s²．（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

解：（1）從紙帶b上可發現：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，
所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現在b段紙帶中長度為2.98cm的一段．
（2）根據勻變速直線運動的推論得：
a==5.0m/s²，
故答案為：（1）2.98；（2）5.0
分析：打點計時器打點的時間間隔是相等的，觀察紙帶上相鄰點間的距離的變化，判斷紙帶的運動情況．
由于c段紙帶的相鄰點位移之差不等，應采用逐差法求解小車的加速度大小．
點評：能夠根據紙帶上相鄰點的距離變化判斷紙帶的運動情況．
會用勻變速直線運動的推論求解加速度大小．
要注意有效數字的保留．