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。可用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。实验器材有:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片等。实验步骤如下:
(1)如图甲所示,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。
①己知电磁打点计时器打点的周期为T,r为圆盘的半径,n为选定的两点间的打点周期数,还需要测量的物理量是____________________。用已知量和测量量表示的角速度的表达式为=_______。
②已知T=0.02s,r=5.50×l0-2m,得到的纸带的一段如图乙所示,求得角速度=_______rad/s。
【答案】 L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度 6.98(6.97~6.99)
【解析】①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,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.②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:.
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