小保实验组用如图甲所示装置来测量物体的加速度，在水平气垫导轨上放置一滑块，一不可伸长的细绳跨过轻质定滑轮，两端分别与滑块和悬挂物连接，滑块和滑轮间的细绳与导轨平行。滑块由静止释放，测得滑块上遮光条通过光电门1、2的遮光时间。已知遮光条的宽度为d，光电门1、2中心间的距离为L，回答下列问题：

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1. 小保实验组用如图甲所示装置来测量物体的加速度，在水平气垫导轨上放置一滑块，一不可伸长的细绳跨过轻质定滑轮，两端分别与滑块和悬挂物连接，滑块和滑轮间的细绳与导轨平行。滑块由静止释放，测得滑块上遮光条通过光电门1、2的遮光时间。已知遮光条的宽度为d，光电门1、2中心间的距离为L，回答下列问题：

(1) 用游标卡尺测量遮光条宽度d，示数如图乙所示。该遮光条宽度 $\text{[math]}$ mm。

(2) 实验过程中测得遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。遮光条通过第一个光电门的速度大小为 $\text{[math]}$ m/s；遮光条通过第二个光电门的速度大小为 $\text{[math]}$ m/s（结果均保留三位有效数字）。

(3) 测得两光电门之间的距离 $\text{[math]}$ ，滑块的加速度大小为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留三位有效数字）。

【考点】

匀变速直线运动规律的综合运用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 利用如图所示的装置研究匀变速直线运动。

（1）实验时，测出遮光条的宽度d，在砝码盘中放上砝码，让滑块从光电门1的右侧由静止释放，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门1和2的时间分别为t₁和t₂ ，测出从光电门1到光电门2所用的时间为Δt，计算出滑块的加速度a=（用d、t₁、t₂和Δt表示）

（2）一个同学利用图（1）的装置实验时，保持滑块的质量、砝码盘和砝码的总质量不变，撤去光电门1，在某位置静止释放滑块，记录滑块的释放位置到光电门2的距离，记录遮光条的遮光时间，多次改变滑块的释放位置，重复实验。记录下的距离为x₁、x₂、x₃…，时间为t₁、t₂、t₃…，以x为纵轴， $\text{[math]}$ 为横轴，描点作图得到一条过原点的倾斜直线，已知该直线的斜率为k，则滑块匀变速运动过程中的加速度a=（用d和k表示）

实验探究题普通

2. 用图（甲）所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。

实验的主要步骤：

①安装实验装置；

②测量挡光片的宽度 $\text{[math]}$ ；

③用刻度尺测量挡光片的中心A点到光电门中心所在位置B点之间的水平距离 $\text{[math]}$ ；

④滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；

⑤读出挡光片通过光电门所用的时间 $\text{[math]}$ ；

由此可知滑块的加速度表达式为 $\text{[math]}$ ；（用测量的物理量： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 字母表示）。

⑥以 $\text{[math]}$ 为横坐标， $\text{[math]}$ 为纵坐标，在坐标纸中作出 $\text{[math]}$ 图线，测得图线的斜率为 $\text{[math]}$ ，求得该物体的加速度 $\text{[math]}$ （用测量的物理量： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 字母表示）