Question

光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图实（a）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．图（b）中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上相距L=0.5m的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，做匀加速直线运动．光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10^-2s和4.0×10^-3s．用精度为0.05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图（c）所示．

（1）滑块的宽度d=

1.015

cm．
（2）已知滑块通过光电门1时的速度v₁=

1.0

m/s，滑块通过光电门2时的速度v₂=

2.5

m/s．（结果保留两位有效数字）
（3）滑块做匀加速运动的加速度a=

5.25

m/s²（结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析：（1）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；
（2）由于挡光时间很短，因此可以用滑块通过时的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出v₁，v₂的大小；
（3）根据匀变速直线运动规律

v

2 2

-

v

2 1

=2aL可以求出加速度的大小．

解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为：1cm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.05×3mm=0.15mm=0.015cm，
所以最终读数为：1cm+0.015cm=1.015cm；
（2）利用平均速度代替瞬时速度，因此有：
v1=

d

t1

=

1.015cm

1.0×10-2s

=1.0m/s
v2=

d

t2

=

1.015cm

4.0×10-3s

=2.5m/s
（3）根据匀变速直线运动规律

v

2 2

-

v

2 1

=2aL可以求出加速度：
a=

v 2 2 - v 2 1

2L

=5.25m/s2
故答案为：（1）1、015，（2）1.0，2.5，（3）5.25．

点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量，纸带问题中熟练掌握并灵活应用匀变速运动的运动规律是求出加速度与瞬时速度的关键．