Question

20．如圖所示是利用光電門探究“滑塊加速度與外力關系”的實驗裝置．滑塊上的擋光板的寬度為d，滑塊出發(fā)點到光電門位置的距離為l．使滑塊從起點由靜止開始運動．光電計時器記錄下滑塊上擋光板通過光電門的時間為△t．
（1）滑塊小車通過光電門時的瞬時速度v=$\fracp5fhzb5{△t}$．
（2）滑塊小車的加速度a=$\frac{l5xr5lj^{2}}{2l{（△t）}^{2}}$．
（3）換用不同鉤碼拉，測出多組不同拉力F對應的△t，用圖象法處理獲得的數(shù)據(jù)，若以拉力F為縱坐標，則應以$\frac{1}{△{t}^{2}}$為橫坐標，才能得出加速度與合外力的正比關系．

Answer 1

分析 利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，由此可以求出滑塊通過光電門時的瞬時速度；
根據(jù)運動學公式v²=2al，從而即可求得重力加速度的大�。�
由牛頓第二定律，結合加速度表達式，及數(shù)學知識，即可求解．

解答 解：（1）極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，
則滑塊經(jīng)過光電門時的速度表達式為：v=$\fracjvt5hnp{△t}$，
（2）根據(jù)運動學公式得：a=$\frac{{v}^{2}}{2l}=\frac{7d7z57h^{2}}{2l（△t）^{2}}$
（3）由牛頓第二定律，則有：F=m$\frac{5rf5lpx^{2}}{2l{（△t）}^{2}}$；
若以拉力F為縱坐標，則應以$\frac{1}{△{t}^{2}}$為橫坐標時，才能得出加速度與合力的正比關系；
故答案為：（1）$\fracjvzfxlf{△t}$；（2）$\frac{l7b55vx^{2}}{2l{（△t）}^{2}}$；（3）$\frac{1}{△{t}^{2}}$

點評 考查通過平均速度求瞬時速度的方法，掌握運動學公式求加速度的應用，理解牛頓第二定律與運動學公式的應用，注意圖象的成正比與線性關系的不同．