Question

【題目】某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。

實驗步驟如下：

①如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下擋光片前端相對于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；

②當滑塊上的擋光片經過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間t；

③用s表示擋光片沿運動方向的長度，如圖（b）所示，表示滑塊在擋光片遮住光線的t時間內的平均速度大小，求出；

④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復步驟②、③；

⑤多次重復步驟④；

⑥利用實驗中得到的數據作出–t圖，如圖（c）所示。

完成下列填空：

（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，則 與vA、a和t的關系式為=_____________。

（2）由圖（c）可求得，vA=_____________cm/s，a=_____________cm/s2。（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】（1） （2）52.1 16.6（15.8~16.8）

【解析】（1）設擋光片末端到達光電門的速度為v，則由速度時間關系可知：，且，聯立解得：；

（2）由圖（c）可求得vA=52.1 cm/s，，即a=16.6 cm/s2。