Question

8．光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖實(shí)（a）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開(kāi)始擋光到擋光結(jié)束的時(shí)間記錄下來(lái)．圖（b）中MN是水平桌面，Q是長(zhǎng)木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在長(zhǎng)木板上相距L=0.5m的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出，長(zhǎng)木板頂端P點(diǎn)懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10^-2s和4.0×10^-3s．測(cè)得滑塊的寬度為d=1.00cm．試分析：
（1）滑塊通過(guò)光電門1時(shí)的速度v₁=1.0 m/s，滑塊通過(guò)光電門2時(shí)的速度v₂=2.5 m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=5.25 m/s²（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）由于擋光時(shí)間很短，因此可以用滑塊通過(guò)時(shí)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，由此可以求出v₁，v₂的大小；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律${v}_{2}^{2}$-${v}_{1}^{2}$=2aL可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）利用平均速度代替瞬時(shí)速度，因此有：
v₁=$\fracfnfggrd{{t}_{1}}$=$\frac{1.00×1{0}^{-2}}{1.0×1{0}^{-2}}$ m/s=1.0m/s
v₂=$\fracndscquj{{t}_{2}}$=$\frac{1.0×1{0}^{-2}}{4.0×1{0}^{-3}}$ m/s=2.5m/s
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律${v}_{2}^{2}$-${v}_{1}^{2}$=2aL可以求出加速度：
a=$\frac{{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}}{2L}$=$\frac{2．{5}^{2}-{1}^{2}}{2×0.5}$ m/s²=5.25 m/s²；
故答案為：（1）1.0；2.5；（2）5.25．

點(diǎn)評(píng) 正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量，紙帶問(wèn)題中熟練掌握并靈活應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是求出加速度與瞬時(shí)速度的關(guān)鍵．