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.且可以同步的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.经处理后画出题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(14分)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，且可以同步的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，经处理后画出相应的图线．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．

(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

【答案】

（1）ω=7.85rad／s （2）激光器和探测器由中心向边缘移动 (3)△t₃=0.67×10^-3s

【解析】（1）由图线可知圆盘转动的周期为0.8s,所以

（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）设每转一圈激光器和探测器沿半径向边缘移动,因为，，

联立解得：△t₃=0.67×10^-3s

思路分析：利用图像直接得到周期，计算可得角速度；利用角速度与线速度的关系解出激光器的移动方向；根据激光器瞬时速度的计算以及与角速度、半径的关系解出时间

试题点评：考查解决传感器的实际应用能力

练习册系列答案

相关题目

某学习小组在“探究力的平行四边形定则”的实验中．

（1）其中的两个实验步骤分别是：
A．在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F₁和F₂．
B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向．
请指出以上步骤中的错误或疏漏：
A中是

没有记录两拉力的方向

．
B中是

没有说明要把结点拉至O点

．
（2）该学习小组纠正了（1）中的问题后，某次实验中两个弹簧测力计的拉力F₁、F₂已在图1中画出，图中的方格每边长度表示2N，O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板严格作出合力F的图示，并求出合力的大小为

N．
（3）图2乙是马诗雨同学在白纸上根据实验结果作出的力的示意图，F 和F′中

是F₁和F₂合力的实际测量值．

（1）完善实验步骤．
某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，其中三个实验步骤分别是：
在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
①在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两只弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O，在白纸上记下

和

；
②只用一只弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条，使

，记下细线的方向和弹簧测力计的示数F′．
③在纸上根据F₁、F₂的大小，用作图法作出平行四边形及对角线F及力F′；若

，则验证了力的平行四边形定则．

（2）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的装置，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．
①该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图2所示，自A点起，相邻两点的距离分别为：10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm；则打E点时小车速度为

m/s，小车的加速度为

m/s²；（计算结果请保留两位有效数字）
②该同学要探究小车的加速度a和质量M、合外力F的关系，应用了

法；若该同学要探究加速度a和拉力F关系，应该保持

不变；
③该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图3所示，则图中直线不过原点的原因可能是

．
④此图线的末段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：

A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态
C．砂和砂桶的总质量太大 D．所用小车的质量太大．

(14分)如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻．ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直·现用一竖直向上的力F拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速直线运动，在上升高度为h的过程中，拉力做功为W，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用．求：

(1)导体杆上升到h时所受拉力F的大小；

(2)导体杆上升到h过程中通过杆的电量；

(3)导体杆上升到h过程中bc间电阻R产生的焦耳热．

（05上海卷）(14分)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Δt₁=1．0×10^-3s，Δt₂=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Δt₃．

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