Question

【題目】某同學現要利用氣墊導軌來研究勻變速直線運動規(guī)律，其實驗裝置如圖甲所示，其實驗步驟如下：

①用游標卡尺測出擋光片的寬度d。按圖甲安裝好器材，并調節(jié)好氣墊導軌，使氣墊導軌處于水平位置。然后用跨過輕質定滑輪的輕繩一端與鉤碼相連，另一端與滑塊相連，再將滑塊置于氣墊導軌的左端，并用手按住滑塊不動；

②調整輕質滑輪，使輕繩處于水平位置；從氣墊導軌上的刻度尺上讀出滑塊與光電門之間的距離s（鉤碼到地面的高度大于滑塊與光電門之間的距離），同時記下滑塊的初始位置；

③由靜止釋放滑塊，用光電門測出擋光片經過光電門的時間t；

④將滑塊重新置于初始位置，保持滑塊所掛的鉤碼個數不變，改變光電門的位置從而改變滑塊與光電門之間的距離s，多次重復步驟③再次實驗，重物到地面的高度大于滑塊與光電門之間的距離；

⑤整理好多次實驗中得到的實驗數據。

回答下列問題：

(1)擋光片的寬度測量結果，游標卡尺的示數如圖乙所示，其讀數為d=_______cm；

(2)滑塊在運動過程中的加速度a可根據勻變速運動的規(guī)律__________來求；

(3)據實驗數據最后得到了如圖丙所示的圖像，由圖像可求得滑塊運動時的加速度a=______m/s2。（取g=10m/s2，結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】0.520 2as=v2 0.270

【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數為5mm，游標尺讀數為

0.05×4mm=0.20mm

則讀數結果為

5.20mm=0.520cm

(2)[2]滑塊在鉤碼的作用下沿水平桌面做勻加速直線運動，滑塊在運動過程中的加速度a可根據勻變速運動的規(guī)律來求。

(3)[3]滑塊在鉤碼的作用下沿水平桌面上做勻加速直線運動，經過光電門時的瞬時速度大小為，由勻變速直線運動規(guī)律和解得：

由上式可得

由此可知圖像的斜率為

由圖像可知圖像的斜率為k=2.0×104。所以滑塊的加速度為