Question

【題目】一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉動，用下面的方法測量它勻速轉動時的角速度．

實驗器材：電磁打點計時器、米尺、紙帶、復寫紙片．

實驗步驟：

（1）如圖1所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后．固定在待測圓盤的側面上，使得圓盤轉動時，紙帶可以卷在圓盤側面上．

（2）啟動控制裝置使圓盤轉動，同時接通電源，打點計時器開始打點．

（3）經過一段時間，停止轉動和打點，取下紙帶，進行測量．

①由已知量和測得量表示的角速度的表達式為ω=_______ 式中各量的意義是：_______

②某次實驗測得圓盤半徑r=5.50×10﹣2m，得到的紙帶的一段如圖2所示，求得角速度為_______．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 T為電磁打點計時器打點的周期，r為圓盤的半徑，L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點間的長度，n為選定的兩點間的打點周期數(shù)； 6.8rad/s

【解析】①在紙帶上取兩點為n個打點周期，距離為L，則圓盤的線速度為，則圓盤的角速度，式中T為電磁打點計時器打點的周期，r為圓盤的半徑，L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點間的長度，n為選定的兩點間的打點周期數(shù)．

②從圖中可知第一個點到最后一個點共有n=15個周期，其總長度L=11.30cm．代入數(shù)據(jù)解得．