Question

一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．

实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片．

实验步骤：

（1）如图甲所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．

（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．

（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．

①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=     ．

②上式中各量的意义是：      ．

③某次实验测得圆盘半径r=5.50×10^﹣2m，得到的纸带的一段如图乙所示．求得的角速度为      ．

Answer

①，

②T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x1、x2分别是纸带上选定的两点所对应的米尺上的刻度值，

③6.7 rad/s．

【解析】

试题分析：通过纸带打点的时间间隔和位移，求出圆盘的线速度，根据ω=得出角速度的表达式，代入数据求出角速度的大小．

【解析】
①若打点周期为T，圆盘半径为r，x1，x2是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，

n为选定的两点间的打点数（含初、末两点），所以选定的两点时间间隔是（n﹣1）T，

所以纸带的速度v==

则圆盘的角速度ω==，

②上式中各量的意义是：T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x1、x2分别是纸带上选定的两点所对应的米尺上的刻度值，

n为选定的两点间的打点数（含初、末两点）．

③从图中可知第一个点到最后一个点共有n=16个点，其总长度L=11.10cm．

代入数据解得：ω=6.7 rad/s．

故答案为：①，

②T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x1、x2分别是纸带上选定的两点所对应的米尺上的刻度值，

③6.7 rad/s．