Question

9．某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌測(cè)“滑塊的速度和加速度”的實(shí)驗(yàn)：氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間司的摩擦而引起的誤差．
（1）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：
①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌傾斜； 
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣； 
③接通光電計(jì)時(shí)器；
④把滑塊靜止放在氣墊導(dǎo)軌的上端由靜止釋放；
⑤滑塊先后通過(guò)光電門1和光電門2； 
⑥讀出滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門的擋光時(shí)間△t₁、△t₂；
⑦測(cè)出擋光板的寬度d； 
⑧測(cè)得兩光電門之間的距離L．
（2）數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
①滑塊運(yùn)動(dòng)到光電門1處的速度為$\fracc74n6e7{△{t}_{1}}$；運(yùn)動(dòng)到光電門2處的速度為$\fracjbwiame{△{t}_{2}}$；
②滑塊的加速度大小為$\frac{（\fracik1fkpb{△{t}_{2}}）^{2}-（\fraccpflvn7{△{t}_{1}}）^{2}}{2L}$．

Answer 1

分析 根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度求出滑塊運(yùn)動(dòng)到光電門1和2處的速度大小，結(jié)合速度位移公式求出滑塊的加速度．

解答 解：①因?yàn)闃O短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度，則滑塊通過(guò)光電門1的瞬時(shí)速度為：${v}_{1}=\fracthpvsiw{△{t}_{1}}$，通過(guò)光電門2的瞬時(shí)速度為：${v}_{2}=\fracrnwtyrf{△{t}_{2}}$．
②根據(jù)速度位移公式得，滑塊的加速度為：a=$\frac{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}{2L}$=$\frac{（\fracapgajtz{△{t}_{2}}）^{2}-（\fracuqcbsl2{△{t}_{1}}）^{2}}{2L}$．
故答案為：①$\frac1gdfv1i{△{t}_{1}}$，$\fracr6pvdgl{△{t}_{2}}$，②$\frac{（\frachz22nmc{△{t}_{2}}）^{2}-（\fract7f6nhc{△{t}_{1}}）^{2}}{2L}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度近似等于瞬時(shí)速度，擋光片寬度越窄，平均速度表示瞬時(shí)速度越精確．