Question

【題目】一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動。可用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度。實(shí)驗(yàn)器材有：電磁打點(diǎn)計(jì)時器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）如圖甲所示，將電磁打點(diǎn)計(jì)時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。

（2）啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點(diǎn)計(jì)時器開始打點(diǎn)。

（3）經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測量。

①己知電磁打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的周期為T，r為圓盤的半徑，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)周期數(shù)，還需要測量的物理量是____________________。用已知量和測量量表示的角速度的表達(dá)式為＝_______。

②已知T＝0.02s，r＝5.50×l0－2m，得到的紙帶的一段如圖乙所示，求得角速度＝_______rad/s。

Answer 1

【答案】 L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點(diǎn)間的長度 6.98（6.97～6.99）

【解析】①在紙帶上取兩點(diǎn)為n個打點(diǎn)周期，距離為L，則圓盤的線速度為：，則圓盤的角速度，式中T為電磁打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的周期，r為圓盤的半徑，L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點(diǎn)間的長度，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)周期數(shù)．②從圖中可知第一個點(diǎn)到最后一個點(diǎn)共有n=15個周期，其總長度L=11.50cm．代入數(shù)據(jù)解得：．