Question

【題目】如圖所示，將光電門固定在斜面下端某位置，將一擋光片固定在滑塊上，前端齊平。在斜面上P點由靜止釋放滑塊，測得擋光片的擋光時間△t1，進一步算出擋光時間內小車的平均速度，則滑塊前端到達光電門時的瞬時速度________（選填“>”、“<”或“=”）；改變擋光片的擋光寬度，前端仍與滑塊齊平，重復上述操作，再次測得一組擋光時間和平均速度△t2、，則滑塊運動的加速度的表達式為_____________。

Answer 1

【答案】 <

【解析】試題分析：某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出擋光片通過光電門過程中中間時刻的瞬時速度，設定滑塊前端到達光電門的速度，結合時間公式列出兩個過程中小車的平均速度、滑塊前端到達光電門的速度以及a和△t的關系式，聯立求解加速度．

（1）因為滑塊有一定的寬度，并且通過光電門時，做勻加速直線運動，計算得出的平均速度為滑塊通過光電門過程中的中間時刻速度，位置在前端靠后的位置，所以當滑塊前端達到光電門時的速度小于平均速度；

（2）設滑塊前端到達光電門時的瞬時速度為，由于第二種情況中：改變擋光片的擋光寬度，前端仍與滑塊齊平，所以兩種情況下滑塊到達光電門時的瞬時速度相等，故根據速度時間公式可得，，聯立解得．