Question

利用如圖所示的裝置，某同學設計了以下兩種方法測定斜面上運動滑塊的瞬時速度．
方法（1）：事先測定遮光板的寬度為L，當滑塊經過斜面上的B點時，固定在B點的光電門（圖中沒有畫出）測出遮光板經過B點的時間為△t，則遮光板經過B點的過程中平均速度為

L

△t

，這個平均速度可以近似表示遮光板中央經過B點的瞬時速度．
方法（2）：若遮光板的寬度未測定，而滑塊以加速度a勻加速下滑，遮光板的前端到達B點時的速度為v，光電門測出遮光板經過B點的時間為△t′，則遮光板經過B點過程的中間時刻的速度為

v+

1

2

a△t′

（用a、v、△t′表示），這個速度也可以近似表示遮光板中央經過B點的瞬時速度．

Answer 1

分析：（1）由于遮光板寬度很小，過光電門的時間很短，所以我們可以把滑塊通過光電門的平均速度近似看成是滑塊的瞬時速度，
（2）運用運動學公式v=v₀+at求解B點的瞬時速度．

解答：解：（1）由于遮光板寬度很小，過光電門的時間很短，所以我們可以把滑塊通過光電門的平均速度近似看成是滑塊的瞬時速度，
即遮光板經過B點的過程中平均速度為

.

v

=

L

△t

（2）遮光板的前端到達B點時的速度為v，光電門測出遮光板經過B點的時間為△t′
運用運動學公式v=v₀+at得
遮光板經過B點過程的中間時刻的速度為v+

1

2

a△t′
故答案：（1）

L

△t

；   （2）v+

1

2

a△t′

點評：本題關鍵在于瞬時速度的測量方法，即用極短時間內的平均速度代替瞬時速度；由于遮光板寬度很小，過光電門得時間很短，所以我們可以把滑塊通過光電門的平均速度近似看成是滑塊的瞬時速度．