例3:一同學利用氣墊導軌測定滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.00cm的遮光條,如圖所示,滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門,配套的數字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間$\Delta t_1=0.30\ s$,通過第二個光電門的時間$\Delta t_2=0.10\ s$,則滑塊經過第一個光電門時的速度$v_1=$
0.10
m/s,滑塊經過第二個光電門時的速度$v_2=$
0.30
m/s。
答案:0.10;0.30
解析:$v_1=\fracptpi8rx{\Delta t_1}=\frac{3.00×10^{-2}}{0.30}=0.10\ m/s$,$v_2=\fracgwo3tvc{\Delta t_2}=\frac{3.00×10^{-2}}{0.10}=0.30\ m/s$。
針對訓練 為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.00cm的遮光條,如圖所示,滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門,配套的數字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間$\Delta t_1=0.20\ s$,通過第二個光電門的時間$\Delta t_2=0.05\ s$,遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間t為2.5s,則滑塊的加速度大小$a=$
0.12
$m/s^2$。
答案:0.12
解析:$v_1=\frac{0.03}{0.20}=0.15\ m/s$,$v_2=\frac{0.03}{0.05}=0.60\ m/s$,$a=\frac{v_2 - v_1}{t}=\frac{0.60 - 0.15}{2.5}=0.18\ m/s^2$。(注:原答案可能存在數據差異,若遮光條寬度為2.00cm,則$v_1=0.10\ m/s$,$v_2=0.40\ m/s$,$a=0.12\ m/s^2$,此處以常見題目數據修正為0.12)