Question

為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板，如圖所示，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=0.30s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t₂=0.10s，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=4.00s．試估算滑塊的加速度

 

．兩光電門之間的距離是

 

．

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，以及兩光電門間的距離．

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：
v₁=

d

△t1

=

0.03

0.30

m/s=0.10 m/s
遮光板通過第二個(gè)光電門的速度：
v₂=

d

△t2

=

0.03

0.10

 m/s=0.30 m/s
故滑塊的加速度a=

△v

△t

=

0.3-0.1

4.0

=0.05m/s²．
（2）因?yàn)榛瑝K做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
兩個(gè)光電門之間的距離s=

v1+v2

2

△t=

0.1+0.3

2

×4=0.8 m．
故答案為：0.05 m/s²，0.8m；

點(diǎn)評：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．