Question

16．如圖1為某實(shí)驗(yàn)小組用氣墊導(dǎo)軌結(jié)合光電門探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）由底座上刻度尺可以讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離x=24cm，如圖2，用游標(biāo)卡尺測(cè)得擋光片的寬度d=0.52cm，實(shí)驗(yàn)前要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平．
（2）在調(diào)好的氣墊導(dǎo)軌上，將滑塊從圖中所示位置由靜止釋放，由計(jì)時(shí)器可以讀出擋光片通過光電門1的時(shí)間△t₁=0.02s，通過光電門2的時(shí)間△t₂=0.01s，則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度為v₁=0.26m/s，滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度v₂=0.52m/s，則滑塊的加速度a=0.42m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊通過光電門1和光電門2的瞬時(shí)速度，結(jié)合速度位移公式求出滑塊的加速度．

解答 解：（1）擋光片的寬度d=5mm+0.1×2mm=5.2mm=0.52cm，實(shí)驗(yàn)前要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平．
（2）滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度為v₁=$\fracwj9qxfi{△{t}_{1}}=\frac{0.52×1{0}^{-2}}{0.02}m/s=0.26m/s$，滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度v₂=$\frackyvdqy5{△{t}_{2}}=\frac{0.52×1{0}^{-2}}{0.01}m/s=0.52m/s$．
則滑塊的加速度a=$\frac{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}{2x}=\frac{0.5{2}^{2}-0.2{6}^{2}}{2×0.24}m/{s}^{2}≈0.42m/{s}^{2}$．
故答案為：（1）0.52，水平  
（2）0.26，0.52，0.42

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度．