Question

14．為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為1.0cm的遮光板，如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為△t₁=0.05s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t₂=0.02s，遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t=4.0s．試估算滑塊的加速度．

Answer 1

分析 滑塊通過每個(gè)光電門的時(shí)間里視為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)通過光電門的時(shí)間和遮光板的寬度可得通過兩個(gè)光電門時(shí)的滑塊速度，根據(jù)滑塊在通過兩個(gè)光電門的時(shí)間可以算出滑塊的加速度．

解答 解：根據(jù)題意，遮光板通過單個(gè)光電門的短暫時(shí)間里視滑塊為勻速運(yùn)動(dòng)，則遮光板通過第一個(gè)光電門的速度：
v₁=$\fracdbn30k4{△{t}_{1}}$=$\frac{0.01}{0.05}$=0.2m/s
遮光板通過第二個(gè)光電門的速度：v₂=$\fracvfgymmw{△{t}_{2}}$=$\frac{0.01}{0.02}$m/s=0.5 m/s
故滑塊的加速度為：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{△t}$=$\frac{0.5-0.2}{4}$=0.075m/s²．
答：滑塊的加速度大小為0.075m/s²，方向由左向右．

點(diǎn)評(píng) 遮光板通過光電門的短時(shí)間里可認(rèn)為滑塊勻速運(yùn)動(dòng)求得滑塊通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．