Question

8．利用如圖所示的裝置可以研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．光電門(mén)的基本原理是：光源發(fā)射的光被傳感器接收到，數(shù)字計(jì)時(shí)器不工作；遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)擋住光，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)；遮光條離開(kāi)后，光再次被傳感器接收到，計(jì)時(shí)器就停止計(jì)時(shí)．通過(guò)這段時(shí)間和遮光條的尺寸就可以求出遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度大�。畬�(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼通過(guò)細(xì)線(xiàn)帶動(dòng)滑塊勻加速運(yùn)動(dòng)．將寬為1.5cm的遮光條固定在滑塊上，當(dāng)遮光條通過(guò)光電門(mén)1時(shí)計(jì)時(shí)器上顯示的時(shí)間是0.030s；通過(guò)光電門(mén)2時(shí)計(jì)時(shí)器上顯示的時(shí)間是0.020s，測(cè)得兩光電門(mén)之間的距離為40.00cm，則遮光條通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的瞬時(shí)速度大小為0.5m/s；滑塊在兩光電門(mén)間運(yùn)動(dòng)的加速度大小為0.39m/s²．

Answer 1

分析 遮光條的寬度與遮光時(shí)間的比值是滑塊的瞬時(shí)速度，由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可以求出滑塊的加速度．

解答 解：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)1時(shí)的速度表達(dá)式為：
v₁=$\frace2nbr18{△t}$=$\frac{0.015}{0.030}$=0.5m/s，
同理，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度表達(dá)式為：
v₂=$\fracvt6g174{△t′}$=$\frac{0.015}{0.020}$=0.75m/s
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：
a=$\frac{{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}}{2s}$=$\frac{0.7{5}^{2}-0．{5}^{2}}{2×0.4}$≈0.39m/s²；
故答案為：0.5； 0.39．

點(diǎn)評(píng) 考查通過(guò)平均速度求瞬時(shí)速度的方法，掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度的應(yīng)用，注意單位的統(tǒng)一．