Question

16．如圖所示為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為d=2.0cm的遮光板，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為△t₁=0.20s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t₂=0.05s，遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t=2.0s．試估算：
（1）滑塊經(jīng)過第一個(gè)光電門的速度為0.10m/s，
（2）滑塊從第一個(gè)光電門勻加速運(yùn)動(dòng)到第二個(gè)光電門的加速度a=0.15m/s²；  （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 滑塊通過每個(gè)光電門的時(shí)間里視為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)通過光電門的時(shí)間和遮光板的寬度可得通過兩個(gè)光電門時(shí)的滑塊速度，根據(jù)滑塊在通過兩個(gè)光電門的時(shí)間可以算出滑塊的加速度．

解答 解：（1）根據(jù)題意，遮光板通過單個(gè)光電門的短暫時(shí)間里視滑塊為勻速運(yùn)動(dòng)，則遮光板通過第一個(gè)光電門的速度大�。�
 v₁=$\fracnvl7777{△{t}_{1}}$=$\frac{2.0×1{0}^{-2}}{0.20}$m/s=0.10m/s
遮光板通過第二個(gè)光電門的速度：v₂=$\fracp9tz77t{△{t}_{2}}$=$\frac{2.0×1{0}^{-2}}{0.05}$ m/s=0.40m/s
故滑塊的加速度為：a=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{t}$=$\frac{0.40-0.10}{2.0}$m/s²=0.15m/s²．
故答案為：（1）0.10；（2）0.15．

點(diǎn)評(píng) 此題關(guān)鍵要理解光電門測(cè)速度的原理，明確遮光板通過光電門的短時(shí)間里可認(rèn)為滑塊勻速運(yùn)動(dòng)求得滑塊通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．