题目内容
【题目】一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量
与对应时间
的比值定义为角加速度
(即
)。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(已知打点计时器所接交流电的频率为
,圆盘的半径为
,
、
、
、
、
为纸带上的5个计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将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,另一端固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量;
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(1)据图乙可求得纸带运动的加速度大小为_________;(用字母
、
和
表示)
(2)由图乙可知,打下计数点
时,圆盘转动的角速度为________;(用字母
、
和
表示)
(3)圆盘转动的角加速度大小为___________。(用字母
、
、
和
表示)
【答案】
【解析】
(1)[1]已知打点计时器所接交流电的频率为f,圆盘的半径为R,A、B、C、D、E为纸带上的5个计数点,相邻两计数点间有四个点未画出,则计数点间时间间隔为
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根据
△x=aT2
知
x2-x1=a(2T)2
解得
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(2)[2]根据中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度可得
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根据角速度与线速度关系知
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联立解得
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(3)[3]同理知B点角速度
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根据题意知
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代入数据解得
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