Question

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．圓盤加速轉動時，使紙帶做勻加速運動．現在用電磁打點計時器、米尺、紙帶、復寫紙來完成下述實驗：（打點計時器所接交流電的頻率為50Hz，A、B、C、D…為計數點，相鄰兩計數點間有四個點未畫出）
①如圖1所示，將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，然后固定在圓盤的側面，當圓盤轉動時，紙帶可以卷在圓盤側面上；
②接通電源，打點計時器開始打點，啟動控制裝置使圓盤加速轉動；
③一段時間后，停止轉動和打點，取下紙帶，進行測量．（已知圓盤半徑r=6.00×10^-2m）
（1）由圖2可知，打下計數點D時，圓盤轉動的線速度大小為

0.39

m/s，
角速度為

6.5

rad/s；
（2）紙帶運動的加速度大小為

0.59

m/s²． （所有計算結果保留兩位有效數字）

Answer 1

分析：了解實驗的裝置和工作原理．根據圓周運動的知識，利用實驗數據測量出線速度，再根據公式求出角速度和加速度．

解答：解：（1）勻變速直線運動中，某點的瞬時速度等于該段時間內中點時刻的瞬時速度，
所以VD=

CE

2T

=

13.19-5.41

2×0.1

×10-2=0.39m/s
角速度ω=

VD

r

=

0.39

0.06

=6.5rad/s
（2）由△X=aT²知，a=

DE-AB

3T2

=

13.19-9.00-2.40

3×0．12

=0.59m/s²
答案為（1）0.39       6.5       （2）0.59

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．