Question

【題目】數字計時器常常與氣墊導軌配合使用，是物理實驗室常用儀器。計時系統的工作要借助于光源和光敏管（統稱光電門）。光源和光敏管相對，它射出的光使光敏管感光。當滑塊經過時，其上的遮光條把光遮住，與光敏管相連的電子電路自動記錄遮光時間，通過數碼屏顯示出來。根據遮光條的寬度和遮光時間，可以算出滑塊經過時的速度。

某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來探究物體做勻變速運動的加速度．

（1）由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x＝________________mm；

（2）實驗前先要通過調節裝置底端的螺絲使氣墊導軌處于水平，判斷氣墊導軌是否水平的方法是：____________________________________________________________________

（3）該實驗小組在做實驗時，先測定了滑塊上的遮光條寬度為d，然后將滑塊從如圖所示位置由靜止釋放，由數字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1，遮光條通過光電門2的時間Δt2，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x、d、Δt1、Δt2表示)

（4）在本次實驗中，為了減小實驗誤差，請你給他們提出一些建議_____________________________________（只要講出一條建議即可）

Answer 1

【答案】 207.0 不掛鉤碼，滑塊放在任意位置都能保持靜止 減小遮光條的寬度、多次測量取平均值

【解析】試題分析：氣墊導軌接通電源后可以認為是光滑的，若滑塊在軌道上任何位置都能靜止，說明軌道水平；滑塊經過光電門時的速度近似等于滑塊經過光電門時的平均速度，可由求出，然后由勻變速運動的速度位移公式求出滑塊的加速度．

（1）由圖2中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x=207.0mm．
（2）當氣墊導軌接通電源后，導軌可以認為是光滑的，判斷是否水平的方法是：接通電源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運動）．

（3）由于擋光片通過光電門的時間很短，所以可以認為擋光片通過光電門的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，

則滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式，滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式，根據運動學公式得滑塊的加速度的表達式

（4）在本次實驗中，為了減小實驗誤差，可以減小遮光條的寬度、多次測量取平均值．