Question

15．氣墊導(dǎo)軌是一種近似無阻力的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置．它是由氣源將壓縮空氣注入導(dǎo)軌型腔，從導(dǎo)軌表面的小孔噴出氣流，在導(dǎo)軌與滑行器之間形成氣墊膜，使滑行器浮起．滑行器在導(dǎo)軌上作近似無阻力的直線運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成如圖所示．為測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3cm的遮光板．滑塊在牽引力的作用下先后通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為△t₁=0.30s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t₂=0.10s，遮光板從開始遮住第一個(gè)光門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t=3.5s，則滑塊的加速度等于0.057m/s²，兩個(gè)光電門之間的距離等于0.70m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 滑塊通過每個(gè)光電門的時(shí)間里視為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)通過光電門的時(shí)間和遮光板的寬度可得通過兩個(gè)光電門時(shí)的滑塊速度，根據(jù)滑塊在通過兩個(gè)光電門的時(shí)間可以算出滑塊的加速度；根據(jù)$x=\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}t$求得位移

解答 解：滑塊通過光電門的時(shí)間很短，可將平均速度看成瞬時(shí)速度．
滑塊通過第一個(gè)光電門的速度為：v₁=$\fracm0gauey{△{t}_{1}}=\frac{0.03}{0.30}m/s=0.10m/s$
滑塊通過第二個(gè)光電門的速度為：v₂=$\fracg6oes64{△{t}_{2}}=\frac{0.03}{0.10}m/s=0.3m/s$；
滑塊的加速度為：a=$\frac{△v}{△t}=\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{△t}=\frac{0.30-0.10}{3.5}m/{s}^{2}=0.057m/{s}^{2}$
距離為x=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}•△t=\frac{0.10+0.30}{2}×3.5m=0.70m$
故答案為：0.057，0.70

點(diǎn)評(píng) 遮光板通過光電門的短時(shí)間里可認(rèn)為滑塊勻速運(yùn)動(dòng)求得滑塊通過兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．