Question

（2009?嘉定區二模）光電門是一種可以測量物體瞬時速度的器材，它利用的基本原理是：極短時間內的平均速度大小可以近似認為是該時刻的瞬時速度大小．光電門的基本結構如圖a，測量瞬時速度時需要配一塊擋光片．初始時激光器發射的激光被傳感器接收到，計時器不工作；擋光片經過時擋住激光，計時器開始計時；擋光片離開后，激光再次被傳感器接收到，計時器就停止計時．通過這段時間和擋光片的尺寸就可以求出擋光片經過光電門時的瞬時速度大小，將擋光片固定在物體上則能測出物體的瞬時速度．
（1）某次寬為1.5cm的擋光片通過光電門，計時器上顯示時間是0.016s，則擋光片通過光電門時的瞬時速度大小為

0.94

m/s．
（2）利用兩個光電門和上述擋光片可以研究勻加速度直線運動．如圖b，將擋光片固定在滑塊上，滑塊自由滑下后光電門1的計時器上顯示0.031s，已知兩光電門之間的距離l=0.3m，滑塊下滑的加速度0.4m/s2，則光電門2的計時器上顯示應最接近

D

A．0.028s         B．0.026s         C．0.024s          D．0.022s

Answer 1

分析：（1）極短時間內的平均速度大小可以近似認為是該時刻的瞬時速度大小；
（2）先根據速度位移關系公式求解出末速度，然后計算遮光板通過光電門2的時間．

解答：解：（1）擋光片通過光電門時的瞬時速度大小為：v=

△x

△t

=

1.5×10-2m

0.016s

≈0.94m/s
（2）通過光電門1的速度為：v1=

l

△t

=

1.5×10-2

0.031

≈0.48m/s     ①
根據速度位移關系公式，有：

v

2 2

-

v

2 1

=2al        ②
通過光電門2的時間為：△t1=

d

v2

                 ③
聯立解得：△t₁≈0.022s
故選D；
故答案為：（1）0.94；（2）D．

點評：本題關鍵明確可以用極短時間內的平均速度表示瞬時速度，然后結合運動學公式列式求解．