Question

20．如圖為利用氣墊導(dǎo)軌上的光電門(mén)探究滑塊加速度與外力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．已知滑塊上的遮光條A的寬度為d（寬度極�。�，滑塊由靜止出發(fā)到光電門(mén)B的距離為l，經(jīng)過(guò)B時(shí)光電計(jì)時(shí)器記錄下滑塊上遮光條通過(guò)的時(shí)間為t．
（1）滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v=$\fracllvlfxh{t}$，滑塊的加速度a=$\frac{b7ptbph^{2}}{2l{t}^{2}}$．
（2）換用不同鉤碼，利用力傳感器測(cè)出多組不同拉力F對(duì)應(yīng)的△t，利用圖象法處理獲得的數(shù)據(jù)，若以拉力F為縱坐標(biāo)，則應(yīng)以$\frac{1}{（△t）^{2}}$為橫坐標(biāo)，才能最直觀地得出加速度與合外力的正比關(guān)系．

Answer 1

分析 利用遮光條A通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，由此可以求出滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度；
根據(jù)初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系v²=2ax，從而即可求得滑塊的加速度的大小；
由牛頓第二定律，結(jié)合加速度表達(dá)式及圖象知識(shí)，即可求解．

解答 解：（1）極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，
則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度表達(dá)式為：$v=\fracp95vhx7{t}$；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系得：v²=2al
解得：a=$\frac{jtrzdd7^{2}}{2l{t}^{2}}$；
（2）由牛頓第二定律，則有：F=ma=$m\frac{dbvzhvh^{2}}{2l（△t）^{2}}$
若以拉力F為縱坐標(biāo)，則應(yīng)該以$\frac{1}{（△t）^{2}}$為橫坐標(biāo)時(shí)，才能最直觀地得出加速度與合外力的正比關(guān)系．
故答案為：（1）$\fraczjljp7h{t}$；  $\frac{vb7dzb7^{2}}{2l{t}^{2}}$；   （2）$\frac{1}{（△t）^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查通過(guò)平均速度求瞬時(shí)速度的方法，掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系求加速度的應(yīng)用，理解牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用．