Question

10．利用氣墊導(dǎo)軌來測(cè)量物塊運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示，細(xì)線平行于桌面，遮光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為s．現(xiàn)由靜止釋放物塊，測(cè)得遮光片通過光電門A、B所用時(shí)間分別為△t_A、△t_B，用遮光片通過光電門的平均速度表示遮光片的豎直中線通過光電門的瞬時(shí)速度．

（1）遮光片的豎直中線通過光電門A的瞬時(shí)速度v_A=$\frac4mru9ay{△{t}_{A}}$；
（2）利用實(shí)驗(yàn)匯總測(cè)出的物理量，計(jì)算出物塊運(yùn)動(dòng)的=加速度大小a=$\frac{mm4q4dj^{2}}{2s}$（$\frac{1}{△{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{△{t}_{A}^{2}}$）；
（3）在實(shí)際過程中，遮光片通過光電門的平均速度小于（填“大于”“等于”或“小于”）遮光片的豎直中線通過光電門的瞬時(shí)速度，由此會(huì)產(chǎn)生誤差，請(qǐng)寫出一種減小這種誤差的方法．

Answer 1

分析 （1）由知道光電門測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理；
（2）由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式，結(jié)合物塊經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度，求出物塊的加速度；
（3）遮光片通過光電門的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，而物塊做加速運(yùn)動(dòng)前一半的時(shí)間內(nèi)的位移小于后一半時(shí)間內(nèi)的位移．

解答 解：（1）物塊經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度v_A=$\frac4v944uv{△{t}_{A}}$，
（2）同理，物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度v_B=$\fracqh45os9{△{t}_{B}}$，
物塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由速度位移公式得：v_B²-v_A²=2as，
加速度為：a=$\frac{9nnjhoe^{2}}{2s}$（$\frac{1}{△{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{△{t}_{A}^{2}}$）；
（3）遮光片通過光電門的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，而物塊做加速運(yùn)動(dòng)前一半的時(shí)間內(nèi)的位移小于后一半時(shí)間內(nèi)的位移，所以時(shí)間到一半時(shí)，遮光片的中線尚未到達(dá)光電門，所以遮光片通過光電門的平均速度小于遮光片豎直中線通過光電門的瞬時(shí)速度．
為減小實(shí)驗(yàn)的誤差，可以減小遮光片的寬度，也可以通過計(jì)算，消除理論誤差．
故答案為：（1）$\fracot4ahal{△{t}_{A}}$；（2）$\frac{umgvtsm^{2}}{2s}$（$\frac{1}{△{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{△{t}_{A}^{2}}$）；（3）小于；減小遮光板的寬度．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，知道減小系統(tǒng)誤差的兩種方法，不難．