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。可用下面的方法測量它勻速轉動時的角速度。實驗器材有：電磁打點計時器、米尺、紙帶、復寫紙片等。實驗步驟如下：

（1）如圖甲所示，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己知電磁打點計時器打點的周期為T，r為圓盤的半徑，n為選定的兩點間的打點周期數，還需要測量的物理量是____________________。用已知量和測量量表示的角速度的表達式為＝_______。

②已知T＝0.02s，r＝5.50×l0－2m，得到的紙帶的一段如圖乙所示，求得角速度＝_______rad/s。

Answer 1

【答案】 L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點間的長度 6.98（6.97～6.99）

【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．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=11.50cm．代入數據解得：．