Question

数字计时器常常与气垫导轨配合使用，是物理实验室常用仪器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管（统称光电门）。光源和光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度。

某实验小组利用如图所示的实验装置来探究物体做匀变速运动的加速度．

（1）由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x＝________________mm；

（2）实验前先要通过调节装置底端的螺丝使气垫导轨处于水平，判断气垫导轨是否水平的方法是：____________________________________________________________________

（3）该实验小组在做实验时，先测定了滑块上的遮光条宽度为d，然后将滑块从如图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt₁，遮光条通过光电门2的时间Δt₂，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v₁＝_______，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v₂＝_______，则滑块的加速度的表达式a＝_______.(以上表达式均用字母x、d、Δt₁、Δt₂表示)

（4）在本次实验中，为了减小实验误差，请你给他们提出一些建议_____________________________________（只要讲出一条建议即可）

Answer

207.0 不挂钩码，滑块放在任意位置都能保持静止 减小遮光条的宽度、多次测量取平均值

【解析】试题分析：气垫导轨接通电源后可以认为是光滑的，若滑块在轨道上任何位置都能静止，说明轨道水平；滑块经过光电门时的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，可由求出，然后由匀变速运动的速度位移公式求出滑块的加速度．

（1）由图2中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=207.0mm．
（2）当气垫导轨接通电源后，导轨可以认为是光滑的，判断是否水平的方法是：接通电源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．

（3）由于挡光片通过光电门的时间很短，所以可以认为挡光片通过光电门的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，

则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式，根据运动学公式得滑块的加速度的表达式

（4）在本次实验中，为了减小实验误差，可以减小遮光条的宽度、多次测量取平均值．