Question

20．一圆盘边缘缠有足够长的细线，细线下端栓有重锤，释放重锤，圆盘绕固定轴在竖直平面内转动．用频闪仪拍下重锤从A到D竖直下落的频闪照片，如图所示．已知频闪仪每隔0.04s闪光一次，图中s₁=16.63cm，s₂=17.92cm，s₃=19.20cm，s₁、s₂、s₃为实际下落的数值．
（1）判断重锤由A运动到D是不是匀加速运动的依据是在误差允许范围内，s₂-s₁与s₃-s₂是否相等；
（2）重锤运动到C点的速度为4.64m/s，若要得到此时圆盘的角速度，还应测量的物理量是圆盘的半径．

Answer 1

分析 依据相等的时间内，位移之差是否相等，即可判定；
根据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，再由角速度与半径的关系式ω=vr，即可求解．

解答 解：（1）已知频闪仪每隔0.04s闪光一次，且s₁=16.63cm，s₂=17.92cm，s₃=19.20cm，
则有△s₁=s₂-s₁=17.92cm-16.63cm=1.29cm；
而△s₂=s₃-s₂=19.20cm-17.92cm=1.28cm；
那么在误差允许范围内，s₂-s₁与s₃-s₂是相等的，
因此重锤由A运动到D是不是匀加速运动的依据是在误差允许范围内，s₂-s₁与s₃-s₂是否相等；
（2）根据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则有：v_c=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{17.92+19.20}{2×0.04}×1{0}^{-2}$m/s=4.64m/s
若要得到此时圆盘的角速度，依据角速度与半径的关系式ω=vr，还应测量的物理量是圆盘的半径，
故答案为：（1）在误差允许范围内，s₂-s₁与s₃-s₂是否相等；（2）4.64，圆盘的半径．

点评 考查判定匀变速直线运动的依据，掌握求解瞬时速度的内容，理解角速度与半径的关系式，注意单位的转换．