题目内容

【题目】一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.

实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片.

实验步骤:

1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.

2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点.

3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.

由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= ,式中各量的意义是:

某次实验测得圆盘半径r=5.50×102m,得到的纸带的一段如图2所示,求得角速度为

【答案】,式中T为电磁打点计时器打点的周期,r为圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n为选定的两点间的打点周期数;

②6.97rad/s

【解析】试题分析:

在纸带上取两点为n个打点周期,距离为L,则圆盘的线速度为:,则圆盘的角速度ω=,式中T为电磁打点计时器打点的周期,r为圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n为选定的两点间的打点周期数.

从图中可知第一个点到最后一个点共有n=15个周期,其总长度L=11.50cm.代入数据解得:ω="6.97" rad/s

故答案为:,式中T为电磁打点计时器打点的周期,r为圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n为选定的两点间的打点周期数;②6.97rad/s

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