Question

5．氣墊導(dǎo)軌是一種近似無(wú)阻力的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置．它是由氣源將壓縮空氣注入導(dǎo)軌型腔，從導(dǎo)軌表面的小孔噴出氣流，在導(dǎo)軌與滑行器之間形成氣墊膜，使滑行器浮起．滑行器在導(dǎo)軌上作近似無(wú)阻力的直線運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成如圖所示．為測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3cm的遮光板．滑塊在牽引力的作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門的時(shí)間為△t₁=0.30s，通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t₂=0.10s，遮光板從開(kāi)始遮住第一個(gè)光門到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t=4.00s，求滑塊的加速度．

Answer 1

分析 根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出遮光板經(jīng)過(guò)第一個(gè)光電門和第二個(gè)光電門的速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出滑塊的加速度．

解答 解：遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門的速度${v}_{1}=\frachcv9hgf{△{t}_{1}}=\frac{0.03}{0.3}m/s=0.1m/s$，
遮光板通過(guò)第二個(gè)光電門的速度${v}_{2}=\fracazcqomv{△{t}_{2}}=\frac{0.03}{0.1}m/s=0.3m/s$，
則加速度a=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{△t}=\frac{0.3-0.1}{4}$m/s²=0.05m/s²．
答：滑塊的加速度為0.05m/s²．

點(diǎn)評(píng) 遮光板通過(guò)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(guò)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．