题目内容

15.光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图1所示.a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.现有某滑块在斜面上滑行,先后两次通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别是t1=5×10-2s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间△t=0.15s,用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图2所示.

(1)读出滑块的长度d为多少?
(2)滑块通过光电门1和2的速度v1、v2的大小分别为多少?
(3)求滑块的加速度大小.(结果保留两位小数).

分析 (1)刻度尺的读数需估读,估读到最小刻度的下一位.
(2)因为挡光的时间极短,可以用比较短时间内的平均速度代替瞬时速度.
(3)根据先后两次通过光电门1和2的速度,运用a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}$求出加速度.

解答 解:(1)小滑块的长度d=8.45cm-4.00cm=4.45cm=0.0445m;
(2)由v=$\frac{x}{t}$ 滑块通过光电门1时速度为:v1=$\frac{0.0445}{5×1{0}^{-2}}$=0.89m/s,
滑块通过光电门2时速度为:v2=$\frac{0.0445}{3×1{0}^{-2}}$=1.48m/s
(3)滑块的加速度大小为a=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{t}$=$\frac{1.48-0.89}{0.15}$=3.93m/s2
答:(1)读出滑块的长度d为0.0445m;
(2)滑块通过光电门1和2的速度v1、v2的大小分别为0.89m/s;1.48m/s;
(3)求滑块的加速度大小3.93m/s2

点评 解决本题的关键知道平均速度的公式$\overline{v}$=$\frac{△x}{△t}$,知道当△t比较小时,平均速度可以代替瞬时速度.再者就是要熟练的应用测量长度的工具,并会准确的进行读数.

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