水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动.在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准.使二者间连线与转轴平行.分别置于圆盘的上下两侧.且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动.激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中.当狭缝经过激光器与传感器之间时.传感器接收到一个激光信号.并将其输入计算机.经处理后画出相题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线．图B-5为该装置示意图，图B-6为所接收的光信号

随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt₁=1．0×10^-3s，Δt₂=0.8×10^-3s．
（1）利用图B-6中的数据求1s时圆盘转动的角速度；
（2）说明激光器和传感器沿半径移动的方向；
（3）求图B-6中第三个激光信号的宽度Δt₃ .

（1）由图线读得，转盘的转动周期T=0.8s①
角速度 ω=

rad/s=7.85rad/s ②
（2）激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动（理由为由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动）.
（3）设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r₁，第i个脉冲的宽度为Δt_i，激光器和探测器沿半径的运动速度为v.

由④⑤⑥式解得
Δt

≈0.67×10^-3s
【试题分析】

练习册系列答案

（1）利用图（b）中的数据求1s时圆盘转动的角速度；
（2）说明激光器和传感器沿半径移动的方向；
（3）求图（b）中第三个激光信号的宽度△t₃．

一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线．图5-1(a)为该装置示意图，图5-1(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt₁=1.0×10^-3 s，Δt₂=0.8×10^-3 s．

图5-1

(1)利用图(b)中的数据求1 s时圆盘转动的角速度；

(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；

(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt₃．

一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器

之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线.图6-3(a)为该装置示意图，图6-3(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt₁=1.0×10^-3 s，Δt₂=0.8×10^-3 s.

(1)利用图(b)中的数据求1 s时圆盘转动的角速度；

(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；

(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt₃.

图6-3

一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线。图 (a)为该装置示意图,图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中Δt₁=1.0×10^-3 s, Δt₂=0.8×10^-3 s.

利用图(b)中的数据可以知道1 s时圆盘转动的角速度 rad/s；激光器和传感器沿半径移动的方向是（填“沿半径向圆心”或“沿半径向外”），移动的速度大小是 m/s；还可以知道第三个激光信号的宽度Δt₃= s 。

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