Question

10．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t₁=0.30s，通过第二个光电门的时间为△t₂=0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t=3.0s．试估算：

（1）滑块通过两个光电门时的速度多大（保留两位有效数字）？
（2）两个光电门之间的平均加速度是多少？

Answer 1

分析 （1）根据通过光电门的时间，利用平均速度公式即可求得通过光电门的速度大小；
（2）根据加速度公式可求得平均加速度大小．

解答 解：（1）遮光板通过第一个光电门的速度
v₁=$\frac{L}{△{t}_{1}}$=$\frac{3.0×10^{-2}}{0.30}$ m/s=0.10 m/s
遮光板通过第二个光电门的速度
v₂=$\frac{L}{△t_{2}}$=$\frac{3.0×10^{-2}}{0.10}$ m/s=0.30 m/s
（2）
滑块的加速度a=$\frac{v_{2}-v_{1}}{△t}$=$\frac{0.30-0.10}{3}$≈0.067 m/s²
答：（1）滑块通过两个光电门时的速度为0.10m/s和0.30m/s；
（2）两个光电门之间的平均加速度是0.067m/s²．

点评 本题考查利用光电门进行速度测量的方法，要注意明确光电门距离较小，故可以视平均速度为瞬时速度进行计算．