Question

某實驗小組利用如圖1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．由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x=24cm，由圖中游標卡尺測得遮光條的寬度d=

 

cm．該實驗小組在做實驗時，將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數字計時器（如圖2）可以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時的瞬時速度的表達式v₁=

 

，滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式v₂=

 

，則滑塊的加速度的表達式a=

 

．（以上表達式均用字母表示）

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．

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）遮光條的寬度與遮光時間的比值是滑塊的瞬時速度，所以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=

( d △t2 )2-( d △t1 )2

2x

；
故答案為：（1）0.52；（2）

d

△t1

；

d

△t2

；

( d △t2 )2-( d △t1 )2

2x

．

點評：對游標卡尺讀數時要注意先確定游標尺的精度，主尺與游標尺的示數之和是物體的長度，注意游標卡尺不需要估讀．