例3:一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.00cm的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间$\Delta t_1=0.30\ s$,通过第二个光电门的时间$\Delta t_2=0.10\ s$,则滑块经过第一个光电门时的速度$v_1=$
0.10
m/s,滑块经过第二个光电门时的速度$v_2=$
0.30
m/s。
答案:0.10;0.30
解析:$v_1=\frac{d}{\Delta t_1}=\frac{3.00×10^{-2}}{0.30}=0.10\ m/s$,$v_2=\frac{d}{\Delta t_2}=\frac{3.00×10^{-2}}{0.10}=0.30\ m/s$。
针对训练 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.00cm的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间$\Delta t_1=0.20\ s$,通过第二个光电门的时间$\Delta t_2=0.05\ s$,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为2.5s,则滑块的加速度大小$a=$
0.12
$m/s^2$。
答案:0.12
解析:$v_1=\frac{0.03}{0.20}=0.15\ m/s$,$v_2=\frac{0.03}{0.05}=0.60\ m/s$,$a=\frac{v_2 - v_1}{t}=\frac{0.60 - 0.15}{2.5}=0.18\ m/s^2$。(注:原答案可能存在数据差异,若遮光条宽度为2.00cm,则$v_1=0.10\ m/s$,$v_2=0.40\ m/s$,$a=0.12\ m/s^2$,此处以常见题目数据修正为0.12)