Question

光電計時器是一種常見計時儀器，其結構如圖（1）所示，a、b分別是光電門的激光發射和接受裝置，當有滑塊從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示出物體的擋光時間．現在某滑塊在斜面上滑行，先后兩次通過光電門1和2，計時器顯示的擋光時間分別是t₁=3×10^-2s，t₂=5×10^-2s，從光電門1到光電門2所經歷的時間t=0.11s，用分度值為1mm的刻度尺測量小滑塊的長度d，示數如圖（2）所示（計算結果保留兩位小數）．
（1）讀出滑塊的長度是

3.30

cm．
（2）滑塊通過光電門的速度v₁、v₂分別是多大？
（3）求滑塊的加速度．

Answer 1

分析：（1）刻度尺的讀數需估讀，估讀到最小刻度的下一位．
（2）因為擋光的時間極短，可以用比較短時間內的平均速度代替瞬時速度．
（3）根據先后兩次通過光電門1和2的速度，運用a=

v-v0

t

求出加速度．

解答：解：（1）小滑塊的長度d=7.30cm-4.00cm=3.30cm
（2）由v=

x

t

得：
滑塊通過光電門1時速度為：v=

x1

t1

=

3.30×10-2

3×10-2

m/s=1.10m/s
滑塊通過光電門2時速度為：v=

x2

t2

=

3.30×10-2

5×10-2

m/s=0.66m/s
（3）由a=

v-v0

t

得：
滑塊的加速度為：a=

v2-v1

t

=

0.66-1.10

0.11

m/s2=-4.00m/s2
負號表示加速度的方向與滑塊的運動方向相反．
答：（1）小滑板的長度為3.30cm；
（2）通過光電門1的速度為1.10m/s，通過光電門2的速度為0.66m/s；
（3）滑塊的加速度為-4.00m/s²．

點評：解決本題的關鍵知道平均速度的公式

.

v

=

△x

△t

，知道當△t比較小時，平均速度可以代替瞬時速度．再者就是要熟練的應用測量長度的工具，并會準確的進行讀數．