Question

11．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的挡光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，先后匀加速通过两个光电门，配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为△t₁=0.30s，通过第二个光电门的时间为△t₂=0.10s，挡光条从开始挡住第一个光电门到开始挡住第二个光电门的时间间隔为△t₃=4.0s．则滑块通过第一个光电门时的瞬时速度为0.1 m/s，滑块通过第二个光电门的瞬时速度为0.3m/s．滑块的加速度为0.05m/s²，两个光电门之间的距离是0.8m．

Answer 1

分析 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过第一个和第二个光电门的速度．
根据通过两个光电门的瞬时速度，结合运动的时间，根据速度时间公式求出滑块的加速度；
最后由位移与速度公式，即可求解．

解答 解：根据题意，遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动，则
遮光板通过第一个光电门的速度：
v₁=$\frac{d}{{△{t_1}}}$=$\frac{0.03}{0.30}$m/s=0.10 m/s；
遮光板通过第二个光电门的速度：
v₂=$\frac{d}{{△{t_2}}}$=$\frac{0.03}{0.10}$m/s=0.30 m/s；
故滑块的加速度a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.3-0.1}{4.0}$=0.05m/s²；
因为滑块做匀加速直线运动，两个光电门之间的距离s=$\frac{{{v_1}+{v_2}}}{2}$△t=$\frac{0.1+0.3}{2}$×4=0.8 m．
故答案为：0.1 m/s，0.3m/s，0.05，0.8．

点评 遮光板通过光电门的短时间里可认为滑块匀速运动求得滑块通过两个光电门的瞬时速度，再根据匀变速直线运动的规律求解．