Question

【題目】如圖a所示，一條質(zhì)量和厚度不計(jì)的紙帶纏繞在固定于天花板的定滑輪上，紙帶的下端懸掛一質(zhì)量為m的重物，將重物由靜止釋放，滑輪將在紙帶帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)紙帶和滑輪不打滑，為了分析滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度的變化情況，釋放重物前將紙帶先穿過一電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，如圖b所示，通過測(cè)量紙帶的運(yùn)動(dòng)情況得到滑輪角速度的變化情況。

(1)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為：_______V

(2)下圖為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶，我們?nèi)×酥虚g的一段，在這一段上取了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，已知：xAB=2.52cm；xBC=4.52cm；xCD=6.54cm；xDE=8.53cm；

a)根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，可以求出C點(diǎn)的速度vC=__________ m/s；(保留三位有效數(shù)字)

b)測(cè)出滑輪直徑等于6cm，則打下C點(diǎn)時(shí)滑輪的角速度為____ rad/s；(保留三位有效數(shù)字)

c)分析以上的數(shù)據(jù)，滑輪的角速度隨時(shí)間變化的情況是__________________；

Answer 1

【答案】（1）220 V （2）a.0.553m/s b.18.4rad/s c.隨時(shí)間均勻增加

【解析】

（1）根據(jù)電火花計(jì)時(shí)器的工作原理可知，其工作電壓是220V；（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度可知C點(diǎn)的瞬時(shí)速度：，由，則C時(shí)刻的角速度：，同理可知得出B點(diǎn)的速度：，D點(diǎn)的速度：，可知紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合，可知滑輪做勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)，即滑輪的角速度隨時(shí)間均勻增大．