Question

13．为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为1.5cm的遮光板．滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，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=0.12s，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=1.50s，则滑块通过第一个光电门的速度大小为0.05m/s，通过第二个光电门的速度大小为0.125m/s，滑块的加速度大小为0.05m/s²．（气垫导轨是一种近似无阻力的力学实验装置．它是由气源将压缩空气注入导轨型腔，从导轨表面的小孔喷出气流，在导轨与滑行器之间形成气垫膜，使滑行器浮起．滑行器在导轨上做近似无阻力的直线运动，其构成图如图所示）

Answer 1

分析 当时间极短时，某段时间内的平均速度可以表示瞬时速度，由加速度的定义式可以求得滑块的加速度．

解答 解：到第一个光电门的速度为：
v₁=$\frac{l}{△{t}_{1}}$=$\frac{0.015}{0.30}$=0.05m/s
到第二个光电门的速度为：
v2=$\frac{l}{△{t}_{2}}$=$\frac{0.015}{0.12}$=0.125m/s
由加速度的定义式得：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.125-0.05}{1.50}$=0.05m/s²．
故答案为：0.05；0.125；0.05．

点评 解决本题的关键掌握加速度的定义式，以及知道当时间极短时，平均速度可以代替瞬时速度．这是利用光电门求解加速度的基本原理．