Question

（1）在DIS系统中，光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光片较窄，所以可看作测量的是瞬时速度．为了测量做匀变速直线运动的小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，如图1所示．当小车做匀变速运动经过光电门时，测得A、B先后挡光的时间分别为△t_A和△t_B，A、B开始挡光时刻的间隔为t，则A、B先后经过光电门时的速度分别为

b

△t1

，

b

△t2

；小车的加速度a=

b

t

（

1

△t2

-

1

△t1

）

．
（2）如图2所示为用打点计时器研究小车运动情况的装置：实验时由静止释放钩码，小车开始做匀加速直线运动，在小车进入布面前钩码已经落地了，小车在平玻璃板上做匀速直线运动，后来在布面上做匀减速直线运动，所打出的纸带的一部分如图所示，纸带上相邻两点对应的时间间隔为T=0.02s，试分析：（以下结果均保留三位有效数字）
①由图3可知，小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为v=

1.70

m/s；打点计时器打下计数点D时小车的瞬时速度v_D=

1.50

m/s．
②根据纸带得到了如图4所示的v-t图象，则小车做匀减速直线运动时的加速度为a=

3.00

m/s．

Answer 1

分析：（1）光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替即v=

b

△t

，再根据运动学公式即可求出物体的加速度a．
（2）匀速运动的速度等于位移除以时间，根据匀变速直线运动的推论求解加速度．

解答：解：（1）通过第一个光电门的速度：
v₁=

b

△t1

通过第一个光电门的速度：
v₂=

b

△t2

故其加速度为：
a=

v2-v1

t

=

b

t

（

1

△t2

-

1

△t1

）
（2）由图可知匀速运动时，0.04s内的位移为：x=6.81cm
所以小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为：
v=

x

t

=1.70m/s
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得
打点计时器打下计数点D时小车的瞬时速度v_D=

xCE

tCE

=1.50m/s
由图象斜率可求得小车的加速度a=

△v

△t

=

2-1.16

0.28

 m/s²=3.00 m/s²．
故答案为：（1）

b

△t1

，

b

△t2

，

b

t

（

1

△t2

-

1

△t1

）
（2）①1.70，1.50②3.00

点评：（1）本题应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理解答．
（2）本题主要考查了匀速运动的速度公式，匀变速运动的基本推论（相等时间内的位移之差是个定值），难度不大，属于基础题．