Question

（2002?河南）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度速．

?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(jīng)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=

x2-x1

(n-1)Tr

，式中各量的意義是：

其中T為電磁打點計時器打點的時間間隔，r為圓盤的半徑，x₂、x₁是紙帶上選定的兩點分別對應的米尺上的刻度值，n為選定的兩點間的打點數(shù)（含兩點）

．
?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

6.8rad/s

．

Answer 1

分析：了解實驗的裝置和工作原理．
根據(jù)圓周運動的知識，利用實驗數(shù)據(jù)測量出線速度，再根據(jù)公式求出角速度．

解答：解：（3）①根據(jù)運動學公式得：
紙帶的速度v=

x2-x1

(n-1)T

根據(jù)圓周運動的知識得：
ω=

v

r

=

x2-x1

(n-1)Tr

其中T為電磁打點計時器打點的時間間隔，
r為圓盤的半徑，x₂、x₁是紙帶上選定的兩點分別對應的米尺上的刻度值，
n為選定的兩點間的打點數(shù)（含兩點）
②半徑r=5.50×10^-2m，根據(jù)紙帶選取一段研究，紙帶上選取兩點間隔盡可能大些．
ω=

x2-x1

(n-1)Tr

=6.8rad/s
故答案為：①

x2-x1

(n-1)Tr

、其中T為電磁打點計時器打點的時間間隔，r為圓盤的半徑，x₂、x₁是紙帶上選定的兩點分別對應的米尺上的刻度值，n為選定的兩點間的打點數(shù)（含兩點）
②6.8rad/s

點評：能夠清楚實驗的原理．紙帶上選取兩點間隔盡可能大些．
知道圓周運動中線速度和角速度間的關系．