题目内容
某实验小组利用光电计时器验证牛顿第二定律，装置如图甲，让小物块从倾斜气垫导轨顶端滑下，若光电计时器记录下小物块上的遮光板通过A、B光电门的时间分别为t1和t2，测得A、B之间的距离为L，导轨倾角为α，已知重力加速度为g．
①用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度d．如图乙，由此读出d=
②实验需验证的关系式为
分析：螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，根据运动学基本公式求出加速度a，验证a=
=
=gsinα即可．
| F |
| m |
| mgsinα |
| m |
解答：解：①螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm．可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：5.700 mm；
②由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．
滑块经过光电门A时的瞬时速度的表达式v1=
，
滑块经过光电门B时的瞬时速度的表达式v2=
，
根据匀变速直线运动位移速度公式得：
a=
，
若验证a=
=
=gsinα，
即
=gsinα．
故答案为：①5.700；②
=gsinα．
②由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．
滑块经过光电门A时的瞬时速度的表达式v1=
| d |
| t1 |
滑块经过光电门B时的瞬时速度的表达式v2=
| d |
| t2 |
根据匀变速直线运动位移速度公式得：
a=
| v22-v12 |
| 2L |
若验证a=
| F |
| m |
| mgsinα |
| m |
即
| v22-v12 |
| 2L |
故答案为：①5.700；②
| v22-v12 |
| 2L |
点评：解决该题关键掌握知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，掌握螺旋测微器的读数方法，难度不大，属于基础题．
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