Question

14．测定气垫导轨上滑块的速度的实验中，滑块上安装了宽度为1.0cm的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电们，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.20s，通过第二个光电门的时间为0.11s，遮光条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3.75s，求滑块的加速度大小．

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=$\frac{d}{△t}$，再根据运动学公式即可求出物体的加速度a．

解答 解：在近似计算中，物体在某位置的瞬时速度，可用一段时间内的平均速度代替，当然时间越短越准确．
滑块通过第一个光电门的速度为：${v}_{1}=\frac{d}{{t}_{1}}$=$\frac{1.0}{0.20}$ cm/s=5cm/s，
滑块通过第二个光电门的速度为：${v}_{2}=\frac{d}{{t}_{2}}$=$\frac{1.0}{0.11}$ cm/s≈9.09 cm/s，
则滑块的加速度为：$a=\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{△t}$=$\frac{9.09-5}{3.75}$ cm/s²≈1.09 cm/s^2₌1.09×10^-2m/s²．
答：滑块的加速度大小1.09×10^-2m/s²．

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．