Question

8．如圖所示為測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度的裝置，滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板，滑塊在牽引力作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門的時(shí)間△t₁=0.29s，通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t₂=0.11s，遮光板從通過(guò)第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門所用時(shí)間為△t=3.57s，
（1）求第一個(gè)光電門的速度；（保留小數(shù)點(diǎn)后3位）
（2）求第二個(gè)光電門的速度；（保留小數(shù)點(diǎn)后3位）
（3）求滑塊的加速度．（保留小數(shù)點(diǎn)后3位）

Answer 1

分析 光電門測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理是遮光條通過(guò)光電門的速度可以用平均速度代替即v=$\frac4m04tcv{t}$，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出物體的加速度a．

解答 解：根據(jù)遮光板通過(guò)光電門的速度可以用平均速度代替得：
滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門時(shí)的速度：v₁=$\fracsn19ocv{△{t}_{1}}$=$\frac{3.0×1{0}^{-2}}{0.29}$=$\frac{3}{29}$m/s≈0.103m/s；
滑塊通過(guò)第二個(gè)光電門時(shí)的速度：v₂=$\fracfftcvdv{△{t}_{2}}$=$\frac{3.0×1{0}^{-2}}{0.11}$=$\frac{3}{11}$ m/s≈0.273m/s
滑塊的加速度：a=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{△t}$=$\frac{\frac{3}{11}-\frac{3}{29}}{3.57+\frac{0.29+0.11}{2}}$=4.50×10^-2m/s²；
答：（1）第一個(gè)光電門的速度為0.103m/s；  
（2）第二個(gè)光電門的速度0.273；  
（3）滑塊的加速度4.50×10^-2m/s²．

點(diǎn)評(píng) 本題應(yīng)掌握光電門測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，注意計(jì)算過(guò)程中單位的換算，同時(shí)理解小數(shù)點(diǎn)與有效數(shù)字的區(qū)別．