Question

1．一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．為了研究圓盤轉動時的角速度和紙帶的加速度，我們用電磁打點計時器、刻度尺、游標卡尺、紙帶、復寫紙、學生電源等器材完成實驗：（打點計時器所接交流電的頻率為50Hz，A、B、C、D…為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出，紙帶厚度不計）
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勻加速轉動；
③經過一段時間，停止轉動和打點，取下紙帶，進行測量．
（1）用20分度的游標卡尺測得圓盤的直徑如圖2所示，圓盤的直徑為90.00mm；
（2）由圖3可知，紙帶的加速度大小為0.60m/s²；打下計數(shù)點E時，圓盤轉動的角速度為10rad/s．（結果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）20分度的游標卡尺精確度為0.05mm，讀數(shù)時先讀大于1mm的整數(shù)部分，再讀不足1m的小數(shù)部分；
（2）用逐差法求解出加速度，從而即可求解，再根據平均速度等于中間時刻瞬時速度求出E點的瞬時速度，然后根據v=ωr求解角速度．

解答 解：（1）整數(shù)部分為90mm，小數(shù)部分為零，由于精確度為0.05mm，故需寫到0.01mm處，
故讀數(shù)為90.00cm；故直徑為90.00cm；
（2）紙帶運動的加速度為
a=$\frac{△x}{△{t}^{2}}$=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{△{t}^{2}}$=$\frac{0.1319-0.0541-0.0541}{0．{2}^{2}}$≈0.60m/s²
打下計數(shù)點E時，速度為
v_E=$\frac{{x}_{DF}}{2T}$=$\frac{0.18-0.09}{2×0.1}$=0.45m/s
故
ω=$\frac{v}{r}$=$\frac{0.45}{0.045}$=10rad/s
故答案為：（1）90.00；（2）0.60；10．

點評 本題根據根據題意中角加速度的定義，同時結合紙帶處理中加速度和速度的求法進行分析處理．