Question

15．光電計(jì)時(shí)器是一種常用的計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示．a(chǎn)、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有滑塊從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示出物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)有某滑塊在斜面上滑行，先后兩次通過光電門1和2，計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別是t₁=5×10^-2s、t₂=3×10^-2　s，從光電門1到光電門2所經(jīng)歷的總時(shí)間△t=0.15s，用分度值為1mm的刻度尺測(cè)量小滑塊的長(zhǎng)度d，示數(shù)如圖2所示．

（1）讀出滑塊的長(zhǎng)度d為多少？
（2）滑塊通過光電門1和2的速度v₁、v₂的大小分別為多少？
（3）求滑塊的加速度大小．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）刻度尺的讀數(shù)需估讀，估讀到最小刻度的下一位．
（2）因?yàn)閾豕獾臅r(shí)間極短，可以用比較短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．
（3）根據(jù)先后兩次通過光電門1和2的速度，運(yùn)用a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}$求出加速度．

解答 解：（1）小滑塊的長(zhǎng)度d=8.45cm-4.00cm=4.45cm=0.0445m；
（2）由v=$\frac{x}{t}$ 滑塊通過光電門1時(shí)速度為：v₁=$\frac{0.0445}{5×1{0}^{-2}}$=0.89m/s，
滑塊通過光電門2時(shí)速度為：v₂=$\frac{0.0445}{3×1{0}^{-2}}$=1.48m/s
（3）滑塊的加速度大小為a=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{t}$=$\frac{1.48-0.89}{0.15}$=3.93m/s²
答：（1）讀出滑塊的長(zhǎng)度d為0.0445m；
（2）滑塊通過光電門1和2的速度v₁、v₂的大小分別為0.89m/s；1.48m/s；
（3）求滑塊的加速度大小3.93m/s²

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平均速度的公式$\overline{v}$=$\frac{△x}{△t}$，知道當(dāng)△t比較小時(shí)，平均速度可以代替瞬時(shí)速度．再者就是要熟練的應(yīng)用測(cè)量長(zhǎng)度的工具，并會(huì)準(zhǔn)確的進(jìn)行讀數(shù)．