题目内容

8.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t1=0.30s,通过第二个光电门的时间为△t2=0.10s,遮光板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=3.0s.试估算:
(1)滑块经过第一个光电门的速度为0.1m/s,经过第二个光电门的速度为0.3m/s,a=0.067m/s2;(a结果保留2位有效数字)
(2)两个光电门之间的距离x=0.6m.

分析 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过第一个和第二个光电门的速度.
根据通过两个光电门的瞬时速度,结合运动的时间,根据速度时间公式求出滑块的加速度;
最后由位移与速度公式,即可求解.

解答 解:(1)滑块通过第一个光电门的速度:
v1=$\frac{d}{△{t}_{1}}$=$\frac{0.030}{0.30}$m/s=0.10m/s,
滑块通过第一个光电门的速度:
v2=$\frac{d}{△{t}_{2}}$=$\frac{0.030}{0.10}$ m/s=0.30m/s.
滑块加速度:a=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{△t}$=$\frac{0.30-0.10}{3}$m/s2≈0.067m/s2.
(2)两个光电门之间的距离x=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$×△t=0.6 m.
故答案为:(1)0.1;0.3;0.067;   (2)0.6.

点评 本题考查了极限思维的方法,知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,并掌握运动学公式的应用.

练习册系列答案
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13.正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞(撞前速度在同一直线上的碰撞)并进行高能物理研究的实验装置(如图甲),该装置一般由高能加速器(同步加速器或直线加速器)、环形储存室(把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室)和对撞测量区(对撞时发生的新粒子、新现象进行测量)三个部分组成.为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞,在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域.对撞区域设计的简化原理如图乙所示:MN和PQ为足够长的竖直边界,水平边界EF将整个区域分成上下两部分,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内,Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B.现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入,在对撞测量区发生对撞.已知两注入口到EF的距离均为d,边界MN和PQ的间距为L,正电子的质量为m,电量为+e,负电子的质量为m,电量为-e.
 
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