Question

15．气垫导轨是一种近似无阻力的力学实验装置．它是由气源将压缩空气注入导轨型腔，从导轨表面的小孔喷出气流，在导轨与滑行器之间形成气垫膜，使滑行器浮起．滑行器在导轨上作近似无阻力的直线运动，构成如图所示．为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3cm的遮光板．滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t₁=0.30s，通过第二个光电门的时间为△t₂=0.10s，遮光板从开始遮住第一个光门到开始遮住第二个光电门的时间为△t=3.5s，则滑块的加速度等于0.057m/s²，两个光电门之间的距离等于0.70m．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 滑块通过每个光电门的时间里视为匀速直线运动，则根据通过光电门的时间和遮光板的宽度可得通过两个光电门时的滑块速度，根据滑块在通过两个光电门的时间可以算出滑块的加速度；根据$x=\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}t$求得位移

解答 解：滑块通过光电门的时间很短，可将平均速度看成瞬时速度．
滑块通过第一个光电门的速度为：v₁=$\frac{d}{△{t}_{1}}=\frac{0.03}{0.30}m/s=0.10m/s$
滑块通过第二个光电门的速度为：v₂=$\frac{d}{△{t}_{2}}=\frac{0.03}{0.10}m/s=0.3m/s$；
滑块的加速度为：a=$\frac{△v}{△t}=\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{△t}=\frac{0.30-0.10}{3.5}m/{s}^{2}=0.057m/{s}^{2}$
距离为x=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}•△t=\frac{0.10+0.30}{2}×3.5m=0.70m$
故答案为：0.057，0.70

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．