Question

3．某同学用如图甲所示的实验装置研究滑块的运动，接通气源．当空气从导轨两侧稳定喷出时．发现滑块与气垫导轨没有直接接触，装置能正常使用，调节导轨水平．把细线的一端固定在滑块上．另一端固定在钩码上．

（1）该同学用图乙中的螺旋测微器测得遮光条的宽度L=5.000mm．
（2）该同学将滑块由图甲所示位置由静止释放，在钩码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字秒表记录了遮光条通过第一个光电门的时间为△t₁；通过第二个光电门的时间为△t₂；遮光条从
开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t．则滑块经过光电门I时的瞬时速度v₁=$\frac{L}{△{t}_{1}}$；经过光电门2时的瞬时速度v₂=$\frac{L}{△{t}_{2}}$．滑块的加速度大小a=$\frac{\frac{L}{△{t}_{2}}-\frac{L}{△{t}_{1}}}{△t}$．

Answer 1

分析 由螺旋测微器读出整毫米数，由可动刻度读出毫米的小部分．即可得到挡光片的宽度；
因为极短时间内的平均速度等于瞬时速度，根据平均速度的定义式求出滑块通过第一个和第二个光电门的瞬时速度，结合加速度的定义式求出滑块的加速度．

解答 解：（1）由螺旋测微器读出整毫米数为4.5mm，由可动刻度读出毫米的小部分为50.0×0.01=0.500mm．则挡光片的宽度为d=4.5mm+0.500mm=5.000mm；  
（2）由于遮光板宽度为L，故滑块通过第一个光电门的平均速度为：v₁=$\frac{L}{△{t}_{1}}$
滑块通过第二个光电门的平均速度为：v₂=$\frac{L}{△{t}_{2}}$
故加速度为：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{\frac{L}{△{t}_{2}}-\frac{L}{△{t}_{1}}}{△t}$
答：（1）5.000；（2）$\frac{L}{△{t}_{1}}$，$\frac{L}{△{t}_{2}}$，$\frac{\frac{L}{△{t}_{2}}-\frac{L}{△{t}_{1}}}{△t}$．

点评 本题考查了螺旋测微器读数与实验数据处理，要掌握常用器材的使用方法与读数方法，螺旋测微器需要估读；知道在极短时间内的平均速度可以看成瞬时速度．