小明为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为d=3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为，则：

1. 小明为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为d=3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为 $\text{[math]}$ ，通过第二个光电门的时间为 $\text{[math]}$ ，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为 $\text{[math]}$ ，则：

(1) 可通过数据求出滑块通过光电门1时的速度v₁ ，滑块通过光电门2时的速度v₂ ，从而计算出滑块的加速度a=m/s²（所有结果保留两位有效数字）

(2) 由此测得的瞬时速度以v₁和v₂只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将遮光片的宽度适当一些。

【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. 光电门传感器是测定速度的仪器，如图甲所示，它的原理是发光管向接收管发出一束很细的红外线，物块通过光电门时，当物块上安装的遮光条阻挡了射到接收管的光线，与光电门相连的计时器开始计时，当遮光条不再阻挡光线，光线重新射到接收管上，计时器停止计时。

(1) 根据光电门传感器的原理可知，该装置实际测得的速度为物块的（填“平均速度”或“瞬时速度”）。

(2) 某次实验时用刻度尺测遮光条的宽度，结果如图乙所示，则遮光条的宽度d=mm。光电门传感器测得物块通过光电门时的遮光时间t=0.03s，则物块通过光电门时的速度大小v=m/s（计算结果保留两位有效数字）。

实验探究题普通

2. 像打点计时器一样，光电门计时器（后续简称“光电门”）也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电门就可以显示物体的挡光时间。某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为d的遮光条，如图乙所示。实验时可通过调节旋钮调节气垫导轨左右侧的高度，从光电门1的右侧轻推滑块，滑块先后通过光电门1、2，配套的计时器记录了遮光条通过光电门1、光电门2的时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，并记录了光电门1到光电门2之间的距离L。

(1) 某次实验时要使气垫导轨水平，测得 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“>”、“=”或“<”）则说明气垫导轨调节水平。

(2) 再使光电门1处底座调高，滑块加速运动。测得实验时滑块通过光电门2时的速度大小 $\text{[math]}$ ，滑块从光电门1运动到光电门2的过程中加速度大小 $\text{[math]}$ 。（用题目中给定的物理量符号表示）

实验探究题普通

3. 我们可以用气垫导轨和光电门来完成“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，实验装置如图所示，已知遮光片的宽度为d，实验步骤如下：

①将气垫导轨调成水平后，用米尺测量两光电门之间的距离s；

②调整轻滑轮，使细线水平；

③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，求出加速度。

回答下列问题：（1）物块通过光电门A的速度 $\text{[math]}$ ，通过光电门B的速度 $\text{[math]}$ ，（用题中给出的物理量表示）；

（2）物块的加速度大小a可用d、s、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示为a=。

实验探究题普通