题目内容

如图所示，此装置为测定气体分子速率的装置图，该装置全部放在高真空容器中，A、B是两圆盘，它们能绕共同轴以相同的角速度转动，两盘相距20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝间成6°夹角．要使速度为300m/s的分子能垂直通过两盘的细缝，求圆盘每秒的转速
n=1500n+25 （n=0，1，2，3…）
n=1500n+25 （n=0，1，2，3…）
（r/s）．
分析：根据两盘之间的距离和分子的速度求出分子在两盘间的运动时间，结合圆周运动的周期性，结合圆盘转过的角度求出圆盘的转速．
解答：解：分子在两盘间运动的时间t=
d
v
=
0.2
300
=
1
1500
s．
根据t=
(2nπ+
π
30
)
ω
得，ω=
2nπ+
π
30
1
1500
=3000nπ+50π．（n=0，1，2，3…）
则转速n=
ω
2π
=1500n+25    （n=0，1，2，3…）
故答案为：n=1500n+25 （n=0，1，2，3…）
点评：解决本题的关键知道角速度与转速的关系，抓住圆周运动的周期性进行求解．
练习册系列答案
相关题目
（1）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数
6.124
6.124
mm；

（2）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1V～4V．
现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表V（量程4.5V，内阻约为4×104Ω），电流表A1（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表A2（量程500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干．
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是
A
 
2
A
 
2
，上面两个电路应该选用的是
甲
甲
．
（3）在“验证机械能守恒实验”中，有如下步骤：在竖直放置的铁架台上端固定一个电磁铁（如图甲），通电时，小球被吸在电磁铁上，断电时，小球自由下落．铁架台上有可以移动的光电门．当小球经过光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用时间△t．
①如图乙所示，用游标卡尺可测得小钢球的直径：d=
0.52
0.52
cm；实验时将小钢球从图示位置由静止释放，由数字计时器读出小球通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则小球经过光电门时的瞬时速度为
0.43
0.43
m/s（所有结果均保留2位有效数字）．
②在本次实验中还必须测量的物理量是
小球出发点到光电门的距离L
小球出发点到光电门的距离L
（请用文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验通过比较
gL
gL
和
d
2
 
2
△t
2
 
d
2
 
2
△t
2
 
（用以上所测量的物理量符号表示），在实验误差允许的范围内相等，就可以验证小球机械能守恒．
精英家教网（1）在“研究共点力的合成”实验中，可减小实验误差的措施有
 

A．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近图板，并且平行于图板
D．实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同
（2）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，有交流（频率为50Hz）和直流两种输出．重锤从高处由静止开始落下，拖动纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①一同学按如下步骤进行实验：
A．用天平测量出重锤的质量；
B．按图示的装置安装器件；
C．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
D．先接通电源，后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；
E．换用纸带，重复步骤D；
F．选取合适的纸带；
G．测量所选纸带上某些点之间的距离；
H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的步骤是
 
；操作不恰当的步骤是
 
．
②利用这个装置也可以测量重锤的加速度数值．这位同学打出的纸带如图所示，A点为打下的第一个点，0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点，现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为
 
m/s2．（保留三位有效数字）
③某同学根据第②问求得的加速度数值计算重力势能的变化量△EP，验证机械能守恒定律定律．试分析其合理性．
 
．
（2008?南通三模）（1）①如图游标卡尺的读数为
10.60
10.60
_mm．②图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为
6.124（6.123--6.125）
6.124（6.123--6.125）
mm．

（2）如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢．在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度．横杆每转一圈，“挡光圆柱”通过
n t（10-3s） v=d/t（m/s） v2（m2/s2）
1 2.778 1.80 3.24
2 2.826 … 3.13
3 2.877 … 3.02
4 2.931 … 2.91
5 2.988 …
6 3.049 … 2.69
7 3.113 … 2.58
8 3.181 … 2.47
9 3.255 … 2.36
10 3.333 … 2.25
… … … …
光电门记录一次挡光时间．
在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）．请计算表中当n=5时，v2=
2.80
2.80
m2/s2；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n=15时，“挡光圆柱”的速度为
1.31
1.31
m/s．则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为
v=
3.24-0.11(n-1)
．（n=1，2，3…30）
v=
3.24-0.11(n-1)
．（n=1，2，3…30）
．
（2011?上海模拟）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和质量的关系”的实验装置．

（1）在该实验中采用控制变量法，应保持
钩码的重力
钩码的重力
不变，用DIS测小车的加速度，小车上安装的是位移传感器的
发射器
发射器
部分．
（2）（单选题）改变小车的总质量M，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-QUOTE 关系图线如图所示．此图线的cd段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
D
D

（A）小车与轨道之间的摩擦力越来越大
（B）导轨处于水平状态
（C）所挂钩码的质量太小
（D）所用小车的总质量太小．
（1）两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则轨道半径之比为
 
运动速率之比为
 
．
（2）图（甲）是用一主尺最小分度为l mm，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如图所示．可以读出此工件的长度为
 
cm．图（乙）是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，此读数应为
 
mm．
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（3）在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
①当M与m的大小关系满足
 
时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
②如图（a）所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题是：
 
．
③乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同
 
．
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④下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，所用电源频率50Hz．根据图中数据计算加速度a=
 
m/s2，图中“3”的瞬时速度=
 
m/s．（保留三位有效数字）
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