Question

18．用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量物体的瞬时速度．如图甲、乙所示，滑块在牵引力的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=0.19s，通过第二个光电门的时间为△t₂=0.10s，已知遮光板的宽度为d=2.8cm，试分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门时的速度大小．

Answer 1

分析 光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替即v=$\frac{d}{v}$，从而即可求解．

解答 解：由于遮光板通过光电门的时间很短，可以认为滑块在这很短的时间内做匀速运动，也就是说用这段时间内的平均速度代表瞬时速度．
又$\overline{v}$=$\frac{x}{t}$ 得到v₁=$\frac{d}{△{t}_{1}}$=$\frac{0.028}{0.19}$ m/s=0.15m/s，
v₂=$\frac{d}{△{t}_{2}}$=$\frac{0.028}{0.1}$m/s=0.28m/s，
答：滑块通过第一个光电门和第二个光电门时的速度大小分别为0.15m/s与0.28m/s．

点评 本题应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理，注意计算过程中单位的换算．