Question

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（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△t1=1.0×10 3s，△t2=0.8×10 3s．

（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．

 

Answer 1

(1)7.85rad/s(2) 沿中心向边缘移动(3) 0.67×10 3s

【解析】

试题分析：（1）由图线可知圆盘转动的周期为0.8s，所以rad/s 2分

（2）因为，，所以，即线速度在增大，又因为，

所以激光器和探测器由中心向边缘移动 3分

（3）设每转一圈激光器和探测器沿半径向边缘移动l,

由 ， 3分

联立解得：△t3=0.67×103s 2分

考点：匀速圆周运动 平均速度 线速度与角速度的关系