题目内容

某同学想利用如图所示的装置测电风扇的转速和叶片边缘的速度,他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料,当该叶片转到某一位置时,用光传感器接收反光材料反射的激光束,并在计算机屏幕上显示出矩形波,如图所示,屏幕横向每大格表示的时间为5.0×10-2s.电风扇的转速为
 
r/s;若△l为10cm,则叶片边缘的速度为
 
m/s.(结果保留2位有效数字)
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分析:根据图象分析可知道有反光的时间,也就是每个周期激光照射到反光材料的时间;
再有每次出现反射光的时间间隔,可知风扇的周期,根据周期可以求出转速的大小;
因为反光材料粘在叶片的边缘,根据反光材料的长度和反光的时间,求出的就是风扇边缘的线速度,再根据V=
2πR
T
可求出风扇的半径.
解答:解:矩形波的宽度表示表示接收反激光束的时间,也就是每个周期激光照射到反光材料的时间,
由图象可知每隔14×10-2s出现一次反光,
所以电风扇的周期为14×10-2s,
电风扇的转速n=
1
T
=
1
14×10-2
=7.14转/s,
由△l为10cm=0.1m,每次反光的时间为t=1×10-2s,
所以电风扇边沿的线速度为V=
△l
t
=
0.1
1×10-2
m/s=10m/s

故答案为:7.1,10.
点评:理解图象所代表的物理含义是本题的关键,找出反光条的速度与风扇线速度的关系,本题就可以求出来了.
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