Question

10．利用氣墊導軌來測量物塊運動加速度的實驗裝置的示意圖如圖所示，細線平行于桌面，遮光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為s．現(xiàn)由靜止釋放物塊，測得遮光片通過光電門A、B所用時間分別為△t_A、△t_B，用遮光片通過光電門的平均速度表示遮光片的豎直中線通過光電門的瞬時速度．

（1）遮光片的豎直中線通過光電門A的瞬時速度v_A=$\frac0owskmy{△{t}_{A}}$；
（2）利用實驗匯總測出的物理量，計算出物塊運動的=加速度大小a=$\frac{c8kksmw^{2}}{2s}$（$\frac{1}{△{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{△{t}_{A}^{2}}$）；
（3）在實際過程中，遮光片通過光電門的平均速度小于（填“大于”“等于”或“小于”）遮光片的豎直中線通過光電門的瞬時速度，由此會產(chǎn)生誤差，請寫出一種減小這種誤差的方法．

Answer 1

分析 （1）由知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理；
（2）由勻變速運動的速度位移公式，結(jié)合物塊經(jīng)過A、B兩點時的速度，求出物塊的加速度；
（3）遮光片通過光電門的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，而物塊做加速運動前一半的時間內(nèi)的位移小于后一半時間內(nèi)的位移．

解答 解：（1）物塊經(jīng)過A點時的速度v_A=$\fracyigyokq{△{t}_{A}}$，
（2）同理，物塊經(jīng)過B點時的速度v_B=$\fracq6wwwmq{△{t}_{B}}$，
物塊做勻變速直線運動，由速度位移公式得：v_B²-v_A²=2as，
加速度為：a=$\frac{e4e8ewi^{2}}{2s}$（$\frac{1}{△{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{△{t}_{A}^{2}}$）；
（3）遮光片通過光電門的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，而物塊做加速運動前一半的時間內(nèi)的位移小于后一半時間內(nèi)的位移，所以時間到一半時，遮光片的中線尚未到達光電門，所以遮光片通過光電門的平均速度小于遮光片豎直中線通過光電門的瞬時速度．
為減小實驗的誤差，可以減小遮光片的寬度，也可以通過計算，消除理論誤差．
故答案為：（1）$\fracmwkgskc{△{t}_{A}}$；（2）$\frac{ya4m8cc^{2}}{2s}$（$\frac{1}{△{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{△{t}_{A}^{2}}$）；（3）小于；減小遮光板的寬度．

點評 本題關(guān)鍵明確探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實驗的實驗原理，知道減小系統(tǒng)誤差的兩種方法，不難．