Question

12．某學(xué)生想用光電門來測量滑塊沿斜面下滑的加速度大小．如圖所示，他將滑塊從斜面上端釋放，光電門自動記錄滑塊經(jīng)過A、B光電門時，滑塊上擋光片的擋光時間t₁、t₂，用游標(biāo)卡尺測得擋光片的寬度為d．
（1）要測出滑塊的加速度還必須測出兩光電門之間的距離x（同時用符號表示該測量量）
（2）滑塊的加速度為a=$\frac{（\fracnze4xjf{{t}_{2}}）^{2}-（\fracxibzsla{{t}_{1}}）^{2}}{2x}$ （用上面的已知量和測量量符號表示）．

Answer 1

分析 根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過光電門1和光電門2的瞬時速度，結(jié)合速度位移公式求出滑塊的加速度．

解答 解：（1）滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻加速直線運動，通過光電門可以求出AB兩點的速度，根據(jù)勻變速直線運動位移速度公式可知，要求加速度，再需要測量兩光電門之間的距離x即可；
（2）滑塊經(jīng)過光電門A時的瞬時速度為：v_A=$\fracargwn1h{{t}_{1}}$，
滑塊經(jīng)過光電門B時的瞬時速度為：v_B=$\frac4izcpkd{{t}_{2}}$，
根據(jù)2ax=v_B²-v_A²得：a=$\frac{（\fracs7ucvnq{{t}_{2}}）^{2}-（\fracwvj979m{{t}_{1}}）^{2}}{2x}$．
故答案為：（1）兩光電門之間的距離x；（2）$\frac{（\fracivm9tkc{{t}_{2}}）^{2}-（\fracjshy2uk{{t}_{1}}）^{2}}{2x}$．

點評 要清楚實驗的原理，實驗中需要測量的物理量是直接測量還是間接測量，通過物理規(guī)律可以把變量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便更好研究和測量，滑塊通過光電門時時間極短，可以用平均速度代替瞬時速度求解通過光電門的速度．