Question

【題目】如圖a所示，一條質量和厚度不計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量為m的重物，將重物由靜止釋放，滑輪將在紙帶帶動下轉動。假設紙帶和滑輪不打滑，為了分析滑輪轉動時角速度的變化情況，釋放重物前將紙帶先穿過一電火花打點計時器，如圖b所示，通過測量紙帶的運動情況得到滑輪角速度的變化情況。

(1)電火花打點計時器的工作電壓為：_______V

(2)下圖為打點計時器打出來的紙帶，我們取了中間的一段，在這一段上取了5個計數(shù)點A、B、C、D、E，每相鄰的兩個計數(shù)點間有4個點沒有畫出，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點的速度vC=__________ m/s；(保留三位有效數(shù)字)

b)測出滑輪直徑等于6cm，則打下C點時滑輪的角速度為____ 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.隨時間均勻增加

【解析】

（1）根據(jù)電火花計時器的工作原理可知，其工作電壓是220V；（2）根據(jù)勻變速直線運動的中間時刻的瞬時速度等于平均速度可知C點的瞬時速度：，由，則C時刻的角速度：，同理可知得出B點的速度：，D點的速度：，可知紙帶做勻加速直線運動，結合，可知滑輪做勻加速轉動，即滑輪的角速度隨時間均勻增大．