Question

3．如图所示重物和物块连接放置在水平桌面上，细线平行于桌面，遮光片的宽度为d，两光电门之间的距离为s．让物块从光电门A的左侧由静止释放，分别测出遮光片通过光电门A、B所用的时间为t_A和t_B，用遮光片通过光电门的平均速度表示遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度．利用实验中测出的物理量，算出物块运动的加速度a为$\frac{{d}^{2}}{2s}（\frac{1}{{t}_{B}^{2}-{t}_{A}^{2}}）$．

Answer 1

分析 当时间极短时，可以用平均速度近似表示瞬时速度，故可以利用该原理求出物块经过A、B两点时的速度，然后由匀变速运动的速度位移公式求出物块的加速度．

解答 解：时间极短时，可以用平均速度近似表示瞬时速度；
故通过A点的速度为：${v}_{A}=\frac{d}{{t}_{A}}$
通过B点的速度为：${v}_{B}=\frac{d}{{t}_{B}}$
物块做匀变速直线运动，由速度位移公式得：v_B²-v_A²=2as，
加速度为：a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2s}$=$\frac{（\frac{d}{{v}_{A}}）^{2}-（\frac{d}{{v}_{B}}）^{2}}{2s}$=$\frac{{d}^{2}}{2s}（\frac{1}{{t}_{B}^{2}-{t}_{A}^{2}}）$
故答案为：$\frac{{d}^{2}}{2s}（\frac{1}{{t}_{B}^{2}-{t}_{A}^{2}}）$．

点评 本题关键是明确实验测量瞬时速度的方法，然后结合速度位移公式列式求解，基础题目．