Question

北京时间2011年2月18日晚6时，在经历了260天的密闭飞行后，中国志愿者王跃走出“火星-500”登陆舱，成功踏上模拟火星表面，在“火星”首次留下中国人的足迹．王跃拟在“火星”表面进行装置如图所示的实验，将与导轨间动摩擦因数 μ=0.50滑块装上一个遮光板，沿水平导轨匀减速地依次通过光电门A、B．滑块通过光电门的速度分别为 v₁=4.0m/s、v₂=2.0m/s，从A运动到B的时间为t=1.0s．试求：
（1）滑块运动时的加速度a；
（2）光电门A、B之间的距离s；
（3）“火星”的重力加速度g_火．

Answer 1

分析：（1）由加速度的定义式可求得滑块运动的加速度；
（2）由平均速度公式可求得光电门A、B之间的距离s；
（3）由牛顿第二定律及摩擦力力公式可求得火星的重力加速度．

解答：解：（1）由a=

△v

△t

可求得：
滑块运动的加速度：a=

v2-v1

t

=-2m/s² 
（2）由s=

.

v

t可得：
光电门AB间的距离s=

v1+v 2

2

t=3m；
（3）根据牛顿第二定律有-μmg_火=ma，
则 g_火=-

a

μ

=4 m/s² 
火星的加速度为4m/s²．

点评：本题通过光电门的演示来考查加速度、位移及牛顿第二定律，题目较为简单，只要掌握基本规律即可顺利求解．