题目内容

利用转动的圆盘测如图所示的装置可测量子弹的飞行速度.在一根轴上相隔s=1 m处安装两个薄圆盘，同轴带动圆盘以n=3 000 r/min匀速旋转.飞行的子弹平行于轴穿过两盘即在两盘上留下两个小孔.现测得两个小孔所在半径的夹角为30°，子弹飞行的速度最大是多少？

解析：若圆盘不转，则子弹留下的两小孔所在的半径应是平行的，当圆盘转动时，两小孔所在的半径间夹角为α，根据转动方向可知，子弹在两圆盘间运动的时间内，圆盘转过的角度

φ=2kπ+α(k=0,1,2……),t=,而s=vt

所以v=

当k=0时，v有最大值，vmax=m/s=600 m/s.

答案：600 m/s

练习册系列答案
相关题目
（1）绕固定轴转动的物体也有动能，称为转动动能，其表达式为EK=
1
2
Iω2，其中ω为物体转动的角速度，I称为转动惯量．某人利用下面的实验如图1来测量一个均匀圆盘绕其
中心轴转动的转动惯量．用一根光滑的轴穿过待测圆盘中心，将圆盘悬挂起来，在其边缘上用轻细线缠绕若干圈，线的一端固定在盘的边缘，另一端连接一个物块，让物块由静止开始下落．已知下落过程中物块做匀加速运动，当地的重力加速度为g．
①实验中，除了用米尺和秒表分别测量物块从静止下落的高度h和对应的时间t外，还需要测定的物理量是
AC
AC

A．物块的质量m   B．圆盘的质量M    C．圆盘的半径R     D．物块下落h高度时的速度v
②用h、t和你在①中所选择的物理量表达转动惯量的表达式为I=
mR2(gt2-2h)
2h
mR2(gt2-2h)
2h
．
③由于物块下落过程中存在摩擦，实际上上述实验所测得的转动惯量与真实值比较
A
A

A．偏大         B．偏小          C．摩擦力不影响测量
（2）某实验室提供的实验器材如下：
A．一节干电池E（电动势1.5V，内阻约0.5Ω）
B．一个电压表V（量程0～1V，内阻约1KΩ）
C．一个电流表mA（量程0～4mA，内阻在60Ω～90Ω之间）
D．一个定值电阻R0（电阻200Ω，允许通过的最大电流为0.5A）
E．一个滑动变阻器R（电阻0～10Ω，允许通过的最大电流为1A）
F．一个单刀单掷开关S，导线若干
为了扩大其中电流表mA的量程，需要先测量出电流表的内阻．为此，某同学根据提供的器材设计了一种利用伏安法进行测量的较为合理的电路，并在实验中正确操作，测出了几组数据，作出了电压表的示数U和电流表的示数I的关系图线，如图2．
①请你根据提供的器材和该同学的测量数据在如图3虚线框中画出该同学设计的实验电路图（需要标注个元件的符号）
②该同学测出的mA表的内阻为
85.7
85.7
Ω（结果保留三位有效数字）
I．已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=2π
m
k
，
其中T是简谐运动的周期，k是轻质弹簧的劲度系数，m是
振子的质量，衡水市滏阳中学的同学以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置（如图1所示），图中S是光滑水平面，L是轻质弹簧，Q是带夹子的金属盒；P是固定于盒上的遮光片，利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率．
（1）为了进行多次实验，实验时应配备一定数量的
钩码
钩码
，将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量．
（2）通过实验该同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据，他想利用函数图象处理这些数据，若以振子质量m为直角坐标系的横坐标，则为了简便地绘制函数图象，较准确地求得k，应以
1
f2
1
f2
为直角坐标系的纵坐标．
（3）若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量考虑在内，振动频率f的数据记录准确，则能否利用现有的这些数据结合上述图象，准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k？若能，请写出求得k的推导过程及最后表达式．
II．（8分）衡水中学的同学们在实验室里熟悉各种仪器的使用．其中探究意识很强的一名同学将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象

（1）在图象记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是
先快慢不变，后来越来越慢
先快慢不变，后来越来越慢
．
（2）圆盘匀速转动时的周期是
0.2
0.2
s．
（3）该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈，当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．按照这种猜测
AD
AD

A．在t=0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化．
B．在t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化．
C．在t=0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．
D．在t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．

（1）在一些用来测量角度的仪器上，有一个可转动的圆盘，圆盘的边缘标有角度刻度.为了较准确地测量出圆盘转动的角度，在圆盘外侧有一个固定不动的游标，上面共有10个分度，游标总角度为9度.右图画出游标和圆盘的一部分.读出此时圆盘的零刻度线相对于游标零刻度线转过的角度为_______度.

(2) 如图所示，两个用完全相同的电流表改装后的电压表。电压表V1“标有3V，1000Ω”，电压表V2标有“15V，5000Ω”字样，则用这两个电压表所能测量的最大电压为         

（3）（10分）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。某课题研究小组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时，利用如图甲的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示：

U(V)

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

I(A)

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

①根据表中数据，判断用电器件Z可能属于上述哪类材料？

②把用电器件Z接入图乙所示的电路中，电流表的读数为1.8A，电池的电动势为3V，内阻不计，则电阻R的电功率为          。

③根据表中的数据找出该用电器Z的电流随电压变化的规律是I=kU n，求出n和k的数值分别为n=       ，k=       。k的单位是        。