Question

【題目】南寧三中物理興趣小組的陽陽同學為了測玩具電動機的轉速，設計如圖（甲）所示的裝置。鋼質L字形型直角架豎直桿穿過帶孔輕質薄硬板，然后與電動機轉子相固連，水平橫梁末端與輕細繩上端栓接，繩下端栓連一小鋼球，測量儀器只有直尺。實驗前細繩豎直，小球靜止，薄板在小球下方，用直尺測出水平橫梁的長度d=4．00cm。現接通電源，電動機帶動小球在水平面上做勻速圓周運動，待小球穩定轉動時，緩慢上移簿板，恰觸碰到小球時，停止移動薄板，用鉛筆在豎直桿上記下薄板的位置，在薄板上記錄下觸碰點，最后測量出薄板到橫梁之間的距離h=20.00cm，觸碰點到豎直桿的距離r=20.00cm，如圖（乙）所示。

（1）為了實驗更精確，上移薄板時要求薄板始終保持________

（2）重力加速度用g表示，利用測得的物理量，寫出轉速n的表達n=__________（用d，h，r，g表示），用測得的數據計算得n=_________r/s（計算時取，最后結果取三位有效數字）

Answer 1

【答案】（1）水平 （2） （3）1.00

【解析】

（1）小球在水平面上做勻速圓周運動，故緩慢移動薄板時要求薄板始終水平；

（2）對小球，勻速圓周運動，由，

得，

而，代入可得，

把數據代入計算可得