Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究滑塊做直線運(yùn)動(dòng)的快慢問題．滑塊上的左右端各有一個(gè)完全一樣的遮光板．若光線被遮光板遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓．滑塊在細(xì)線的牽引下向左做直線運(yùn)動(dòng)，遮光板1、2分別經(jīng)過光電傳感器時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖（乙）所示的電壓隨時(shí)間變化的圖象．
（1）將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，接通氣源并輕推滑塊．若氣墊導(dǎo)軌處于水平狀態(tài)，則圖乙中的t₁、t₂、t₃、t₄應(yīng)滿足

t₄-t₃=t₂-t₁

 關(guān)系．
（2）如圖（丙）所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板的寬度d=

10.75

mm． 掛上鉤碼后，將滑塊由如圖（甲）所示位置釋放，通過光電傳感器和計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙）所示，若t₁、t₂、t₃、t₄和d已知，則遮光板1在經(jīng)過光電傳感器過程中的平均速度為

d

t2-t1

．（用已知量的字母表示）

Answer 1

分析：（1）如果遮光條通過光電門的時(shí)間相等，說明遮光條做勻速運(yùn)動(dòng)，即說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．
（2）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度．

解答：解：（1）如果遮光條通過光電門的時(shí)間相等，說明遮光條做勻速運(yùn)動(dòng)，即說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平，所以t₄-t₃=t₂-t₁．
（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)讀數(shù)為15×0.05mm=0.75mm 所以最終讀數(shù)為10.75mm．
可以用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，故遮光板1在經(jīng)過光電傳感器過程中的平均速度為：

.

v

=

d

t2-t1

故答案為：
（1）t₄-t₃=t₂-t₁；
（2）10.75，

d

t2-t1

．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵，明確瞬時(shí)速度的求解方法，即用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示．