Question

6．為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板，如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過(guò)兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門的時(shí)間為△t₁=0.30s，通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t₂=0.10s，滑塊經(jīng)過(guò)第一個(gè)光電門的速度大小0.10 m/s；滑塊經(jīng)過(guò)第二個(gè)光電門的速度大小0.30 m/s．若遮光板從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t=3.0s．則滑塊的加速度大小0.05m/s²，兩個(gè)光電門之間的距離大小是0.8 m．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 滑塊通過(guò)每個(gè)光電門的時(shí)間里視為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)通過(guò)光電門的時(shí)間和遮光板的寬度可得通過(guò)兩個(gè)光電門時(shí)的滑塊速度，根據(jù)滑塊在通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間可以算出滑塊的加速度，以及兩光電門間的距離．

解答 解：根據(jù)題意，遮光板通過(guò)單個(gè)光電門的短暫時(shí)間里視滑塊為勻速運(yùn)動(dòng)，則遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門的速度：
v₁=$\fracssg6kii{{△{t_1}}}$=$\frac{0.03}{0.30}$m/s=0.10 m/s，
遮光板通過(guò)第二個(gè)光電門的速度：
v₂=$\fracranroig{{△{t_2}}}$=$\frac{0.03}{0.10}$m/s=0.30 m/s
故滑塊的加速度：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.3-0.1}{4.0}$=0.05m/s²．
因?yàn)榛瑝K做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)光電門之間的距離：
s=$\frac{{{v_1}+{v_2}}}{2}$△t=$\frac{0.1+0.3}{2}$×4=0.8 m．
故答案為：0.10 m/s，0.30 m/s，0.05 m/s²，0.8m．

點(diǎn)評(píng) 遮光板通過(guò)光電門的短時(shí)間里可認(rèn)為滑塊勻速運(yùn)動(dòng)求得滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．