Question

11．通過氣墊導軌上滑塊的運動可以研究勻變速直線運動，滑塊上安裝了寬度為2.0cm的遮光板，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為0.20s，通過第二個光電門的時間為0.08s，遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間間隔為3.00s，則
（1）滑塊上的遮光板通過第一個光電門時，速度多大？
（2）滑塊的加速度多大？
（3）兩個光電門相距多遠？

Answer 1

分析 滑塊通過每個光電門的時間里視為勻速直線運動，則根據(jù)通過光電門的時間和遮光板的寬度可得通過兩個光電門時的滑塊速度，根據(jù)滑塊在通過兩個光電門的時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）2.0cm=0.020m
根據(jù)題意，遮光板通過單個光電門的短暫時間里視滑塊為勻速運動，則
遮光板通過第一個光電門的速度：
v₁=$\fractnwqjbz{△{t}_{1}}$=$\frac{0.020}{0.20}$m/s=0.10 m/s
遮光板通過第二個光電門的速度：
v₂=$\frac5ljpb5k{△{t}_{2}}$=$\frac{0.020}{0.08}$m/s=0.25 m/s
（2）故滑塊的加速度a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.25-0.10}{3.0}$=0.05m/s²．
（3）因為滑塊做勻加速直線運動，
兩個光電門之間的距離s=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$△t=$\frac{0.10+0.25}{2}$×3=0.525m．
故答案為：（1）滑塊上的遮光板通過第一個光電門時，速度0.10 m/；
（2）滑塊的加速度0.05m/s²；
（3）兩個光電門相距0.525m．

點評 遮光板通過光電門的短時間里可認為滑塊勻速運動求得滑塊通過兩個光電門的瞬時速度，再根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律求解．