Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測量勻加速直線運(yùn)動的加速度.滑塊上的左右端各有一個完全一樣的遮光板.若光線被遮光板遮擋,光電傳感器會輸出高電平.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動,遮光板1、2分別經(jīng)過光電傳感器時,通過計算機(jī)可以得到如圖乙所示的電平隨時間變化的圖像.

(1).實(shí)驗(yàn)前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,則圖乙中的t1、t2、t3、t4間滿足關(guān)系__________則說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.

(2).如圖丙所示,用游標(biāo)卡尺測量遮光板的寬度d=__________mm 掛上鉤碼后,將滑塊由如圖甲所示位置釋放,通過光電傳感器和計算機(jī)得到的圖像如圖乙所示，若t1、t2、t3、t4和d已知,則遮光板1和遮光板2在經(jīng)過光電傳感器過程中的平均速度分別為__________、__________.(用已知量的字母表示)

(3).在(2)情況下,滑塊運(yùn)動的加速度a=__________.(用已知量的字母表示)

Answer 1

【答案】 t4- t3= t2- t1 10.75

【解析】(1)開始實(shí)驗(yàn)前,必須對裝置進(jìn)行調(diào)節(jié),使氣墊導(dǎo)軌處于水平狀態(tài),調(diào)節(jié)后輕推滑塊,滑塊將做勻速運(yùn)動。故滑塊前后兩塊寬度相同的遮光板通過光電傳感器的時間是相等的,即t4t3=t2t1；

(2)主尺刻度為10mm，游標(biāo)尺的刻度為15×0.05mm=0.75mm，所以游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為10mm+0.75mm=10.75mm。

由v=△x/△t，則有遮光板1和遮光板2在經(jīng)過光電傳感器過程中的平均速度分別為d/( t2- t1)和d /( t4- t3)；

(3)取t1到t2的時間中點(diǎn),t3到t4的時間中點(diǎn),由加速度的定義a=△v/△t= =。