Question

北京時間2011年2月18日晚6時，在經歷了260天的密閉飛行后，中國志愿者王躍走出“火星-500”登陸艙，成功踏上模擬火星表面，在“火星”首次留下中國人的足跡．王躍擬在“火星”表面進行裝置如圖所示的實驗，將與導軌間動摩擦因數 μ=0.50滑塊裝上一個遮光板，沿水平導軌勻減速地依次通過光電門A、B．滑塊通過光電門的速度分別為 v₁=4.0m/s、v₂=2.0m/s，從A運動到B的時間為t=1.0s．試求：
（1）滑塊運動時的加速度a；
（2）光電門A、B之間的距離s；
（3）“火星”的重力加速度g_火．

Answer 1

分析：（1）由加速度的定義式可求得滑塊運動的加速度；
（2）由平均速度公式可求得光電門A、B之間的距離s；
（3）由牛頓第二定律及摩擦力力公式可求得火星的重力加速度．

解答：解：（1）由a=

△v

△t

可求得：
滑塊運動的加速度：a=

v2-v1

t

=-2m/s² 
（2）由s=

.

v

t可得：
光電門AB間的距離s=

v1+v 2

2

t=3m；
（3）根據牛頓第二定律有-μmg_火=ma，
則 g_火=-

a

μ

=4 m/s² 
火星的加速度為4m/s²．

點評：本題通過光電門的演示來考查加速度、位移及牛頓第二定律，題目較為簡單，只要掌握基本規律即可順利求解．