Question

某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來探究“當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量之間的關系”．

（1）實驗中，圖乙為游標卡尺測得遮光條的寬度d=

0.52

cm．
（2）實驗中，由圖甲中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離S．滑塊從圖示位置靜止釋放，數字計時器讀出遮光條通過光電門1的時間t₁，遮光條通過光電門2的時間t₂，則滑塊經過光電門1時的瞬時速度表達式v₁=

d

t1

，滑塊經過光電門2時的瞬時速度表達式v₂=

d

t2

，則滑塊的加速度表達式a=

d2( t 2 1 - t 2 2 )

2S t 2 1 t 2 2

．（涉及遮光條寬度時用d表示）
（3）在一次實驗中，滑塊的質量m=400g，刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離S=24cm，遮光條經過兩個光電門的時間分別為t1=2.60×10-2s、t2=1.30×10-2s，遮光條的寬度d為（1）所測數值，則在這次實驗中滑塊的加速度a=

0.25

m/s²．

Answer 1

分析：（1）游標卡尺主尺與游標尺示數之和是游標卡尺的示數；
（2）遮光條的寬度與遮光時間的比值是滑塊的瞬時速度，由勻變速運動的速度位移公式可以求出滑塊的加速度．
（3）代入數據求解

解答：解：（1）由圖示游標卡尺可知，主尺的示數為5mm游標尺示數為2×0.1mm=0.2mm，游標卡尺示數為5mm+0.2mm=5.2mm=0.52cm；
（2）滑塊經過光電門的速度v₁=

d

t1

，
v₂=

d

t2

；
滑塊做勻變速直線運動，則v₂²-v₁²=2as，
則加速度a=

v 2 2 - v 2 1

2S

=

d2( t 2 1 - t 2 2 )

2S t 2 1 t 2 2

；
（3）這次實驗中滑塊的加速度a=0.25m/s²．
故答案為：（1）0.52 cm； （2）

d

t1

，

d

t2

，

d2( t 2 1 - t 2 2 )

2S t 2 1 t 2 2

；（3）0.25m/s²．

點評：要真正掌握了實驗原理就能順利解決此類實驗題目，而實驗步驟，實驗數據的處理都與實驗原理有關，故要加強對實驗原理的學習和掌握．