Question

4．如图所示，某同学用DIS设计了一个测物体瞬时速度的实验．
第一次实验时，该同学在小车上固定挡光片时，使挡光片的前端朝向车头．依次更换四个挡光片，将小车从轨道上同一位置P由静止释放，获得了4组实验数据．第二次实验时，他将挡光片倒置，使挡光片的前端朝向车尾，仍将小车从轨道上同一位置P由静止释放，又得到了4组实验数据．实验完毕，得到两张表格．
表一

不同的挡光片	通过光电门的时间（s）	速度（m/s）
A	0.15425	0.519
B	0.11209	0.535
C	0.07255	0.551
D	0.03510	0.570

表二

不同的挡光片	通过光电门的时间（s）	速度（m/s）
A	0.23048	0.349
B	0.17454	0.345
C	0.11562	0.344
D	0.05860	0.342

分析表格中的数据，可知表一是将挡光片倒置后所得数据；四个挡光片中，最窄的挡光片的宽度△s=0.020m（结果保留到小数点后第三位）；表中与小车车头到达光电门时的瞬时速度最接近的是0.342m/s．

Answer 1

分析 根据光电门的时间长短，从而确定速度的大小，进而确定挡光片是否倒装；根据这段时间内的平均速度等于中时刻的瞬时速度，即为${v}_{\frac{t}{2}}=\overline{{v}_{t}}$=$\frac{s}{t}$，从而求解挡光片的宽度大小；最后根据挡光片越小时，平均速度越接近瞬时速度，从而一一求解．

解答 解：根据题意，若挡光片倒装，则碰到光电门的位移变长，速度变大，则通过光电门的时间变短，从表格可知，表一时间较短，因此表一是将挡光片倒置；
根据${v}_{\frac{t}{2}}=\overline{{v}_{t}}$=$\frac{s}{t}$，可知，挡光片的宽度△s=v△t；
对于A：△s_A=0.15425×0.519=0.080m
对于B：△s_B=0.11209×0.535=0.060m
对于C：△s_C=0.07255×0.551=0.040m
对于D：△s_D=0.03510×0.570=0.020m；
因此最窄的挡光片为0.020m；
根据挡光片的宽度越小，使得平均速度越接近瞬时速度，
则表中与小车车头到达光电门时的瞬时速度最接近的是0.342m/s；
故答案为：一，0.020，0.342

点评 考查光电门测量瞬时速度的原理及应用，理解平均速度接近瞬时速度的条件是解题的关键．