30.上海市建平中学2010届高三摸底测试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.

解析:(1)由图线读得,转盘的转动周期T=0.8s    ①

角速度      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△ti,激光器和探测器沿半径的运动速度为v.

                        ③

       r3-r2=r2-r1=vT                             ④

       r2-r1=

r3-r2=                   ⑤

由④、⑤、⑥式解得   

题组三

29.湖南省桃源一中2010届高三9月月考一半径为R=1.00m的水平光滑圆桌面,圆心为O,有一竖直的立柱与桌面的交线是一条凸的平滑的封闭曲线C,如图所示。一根不可伸长的柔软的细轻绳,一端固定在封闭曲线上的某一点,另一端系一质量为m=7.5×10-2kg的小物块。将小物块放在桌面上并把绳拉直,再给小物块一个方向与绳垂直大小为v0=4m /s的初速度。物块在桌面上运动时,绳将缠绕在立柱上。已知当绳的张力为T0=2N时,绳即断开,在绳断开前物块始终在桌面上运动。求:

(1)问绳刚要断开时,绳的伸直部分的长度为多少?

(2)若绳刚要断开时,桌面圆心O到绳的伸直部分与封闭曲线的接触点的连线正好与绳的伸直部分垂直,问物块的落地点到桌面圆心O的水平距离为多少?已知桌面高度H=0.80 m,物块在桌面上运动时未与立柱相碰。取重力加速度大小为10m/ s2。

(2)设在绳刚要断开时,物块位于桌面上的P点,BP是绳的伸直部分,物块速度v0的方向如图1所示.由题意可知,OB⊥BP.因物块离开桌面时的速度仍为v0,物块离开桌面后便做初速度为v0的平抛运动,设平抛运动经历的时间为t,则有

  ⑤………………………………………………2分 物块做平抛运动的水平射程为   S1=v0t,  ⑥…………………………………2分 由几何关系,物块落地地点与桌面圆心O的水平距离S为   ⑦………………………………………………2分 解⑤、⑥、⑦式,得  

 0  327924  327932  327938  327942  327948  327950  327954  327960  327962  327968  327974  327978  327980  327984  327990  327992  327998  328002  328004  328008  328010  328014  328016  328018  328019  328020  328022  328023  328024  328026  328028  328032  328034  328038  328040  328044  328050  328052  328058  328062  328064  328068  328074  328080  328082  328088  328092  328094  328100  328104  328110  328118  447090 

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