Question

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來測量勻加速直線運動的加速度.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.滑塊在細線的牽引下向左加速運動,遮光板1、2分別經過光電傳感器時,通過計算機可以得到如圖乙所示的電平隨時間變化的圖像.

(1).實驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上,輕推滑塊,則圖乙中的t1、t2、t3、t4間滿足關系__________則說明氣墊導軌已經水平.

(2).如圖丙所示,用游標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)開始實驗前,必須對裝置進行調節,使氣墊導軌處于水平狀態,調節后輕推滑塊,滑塊將做勻速運動。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，游標尺的刻度為15×0.05mm=0.75mm，所以游標卡尺的讀數為10mm+0.75mm=10.75mm。

由v=△x/△t，則有遮光板1和遮光板2在經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,t3到t4的時間中點,由加速度的定義a=△v/△t= =。