Question

【題目】風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸，被探測(cè)器接收，當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪帶動(dòng)凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)時(shí)光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r，每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。若某段時(shí)間△t內(nèi)探測(cè)器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖(b)所示，則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)速____________（填“逐漸增大”、“逐漸減小”或“保持不變”），其平均速率為___________

Answer 1

【答案】逐漸減小 8πnr/△t

【解析】

[1][2]根據(jù)圖b可知，在△t內(nèi)，通過(guò)的光照的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，則風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的越來(lái)越慢，即轉(zhuǎn)速逐漸減小，在△t內(nèi)擋了4次光，則

T1=△t/4

根據(jù)風(fēng)輪葉片每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈可知：則風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的周期

T=△t/（4n）

則風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的平均速率

v =2πr/T=8πnr/△t