题目内容
16.如图1为某实验小组用气垫导轨结合光电门探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间关系的实验装置.(1)由底座上刻度尺可以读出两个光电门中心之间的距离x=24cm,如图2,用游标卡尺测得挡光片的宽度d=0.52cm,实验前要调节气垫导轨水平.
(2)在调好的气垫导轨上,将滑块从图中所示位置由静止释放,由计时器可以读出挡光片通过光电门1的时间△t1=0.02s,通过光电门2的时间△t2=0.01s,则滑块经过光电门1时的瞬时速度为v1=0.26m/s,滑块经过光电门2时的瞬时速度v2=0.52m/s,则滑块的加速度a=0.42m/s2.(保留两位有效数字)
分析 游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度,结合速度位移公式求出滑块的加速度.
解答 解:(1)挡光片的宽度d=5mm+0.1×2mm=5.2mm=0.52cm,实验前要调节气垫导轨水平.
(2)滑块经过光电门1时的瞬时速度为v1=$\frac{d}{△{t}_{1}}=\frac{0.52×1{0}^{-2}}{0.02}m/s=0.26m/s$,滑块经过光电门2时的瞬时速度v2=$\frac{d}{△{t}_{2}}=\frac{0.52×1{0}^{-2}}{0.01}m/s=0.52m/s$.
则滑块的加速度a=$\frac{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}{2x}=\frac{0.5{2}^{2}-0.2{6}^{2}}{2×0.24}m/{s}^{2}≈0.42m/{s}^{2}$.
故答案为:(1)0.52,水平
(2)0.26,0.52,0.42
点评 解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法以及运动学公式,知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度.
练习册系列答案
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