一個(gè)噴漆桶能夠向外噴射不同速度的油漆霧滴,某同學(xué)決定測(cè)量霧滴的噴射速度,他采用如圖1所示的裝置,一個(gè)直徑為d=40cm的紙帶環(huán), 安放在一個(gè)可以按照不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的固定轉(zhuǎn)臺(tái)上,紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A,在狹縫A的正對(duì)面畫一條標(biāo)志線,如圖1所示.在轉(zhuǎn)臺(tái)開始轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí),向側(cè)面同樣開有狹縫B的固定紙盒中噴射油漆霧滴,當(dāng)狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對(duì)平行時(shí),霧滴便通過狹縫A勻速運(yùn)動(dòng)打在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡(若此過程轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過不到一圈).將紙帶從轉(zhuǎn)臺(tái)上取下來,展開平放,并與毫米刻度尺對(duì)齊,如圖2所示.
(1)設(shè)噴射到紙帶上的油漆霧滴痕跡到標(biāo)志線的距離為,則從圖2可知,其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離S=
cm,
(2)如果轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T,則這些霧滴噴射速度的計(jì)算表達(dá)式為v0= (用字母表示);
(3)如果以縱坐標(biāo)表示霧滴的速度V0,橫坐標(biāo)表示霧滴距標(biāo)志線距離的倒數(shù),畫出v0-
圖線,如圖3所示,則可知轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為
s
(1)2.05~2.15 cm
(2) (3)1.6s
【解析】
試題分析::(1)霧滴運(yùn)動(dòng)的路程一定,速度越大,運(yùn)行的時(shí)間越短,此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過的弧度越小,打在紙帶上的點(diǎn)距離標(biāo)志線的距離越小.根據(jù)圖2即可讀出其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離;
(2)霧滴運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間相等.如果轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T,則霧滴運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,
,解得:
,所以噴槍噴出霧滴的速度
;
(3)根據(jù)(2)中可知:,所以
圖象中斜率
.
由圖3得:,解得:T=1.6s
考點(diǎn):本題通過測(cè)量霧滴的噴射速度,考查線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速,意在考查考生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解及知識(shí)的遷移能力和利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力.
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科目:高中物理 來源: 題型:
πd2 |
Ts |
πd2 |
Ts |
1 |
S |
1 |
S |
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科目:高中物理 來源: 題型:
1 |
S |
1 |
S |
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科目:高中物理 來源:2012年上海市崇明縣高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:
一個(gè)噴漆桶能夠向外噴射不同速度的油漆霧滴,某同學(xué)決定測(cè)量霧滴的噴射速度,他采用如圖1所示的裝置,一個(gè)直徑為d=40cm的紙帶環(huán), 安放在一個(gè)可以按照不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的固定轉(zhuǎn)臺(tái)上,紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A,在狹縫A的正對(duì)面畫一條標(biāo)志線,如圖1所示.在轉(zhuǎn)臺(tái)開始轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí),向側(cè)面同樣開有狹縫B的固定紙盒中噴射油漆霧滴,當(dāng)狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對(duì)平行時(shí),霧滴便通過狹縫A勻速運(yùn)動(dòng)打在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡(若此過程轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過不到一圈).將紙帶從轉(zhuǎn)臺(tái)上取下來,展開平放,并與毫米刻度尺對(duì)齊,如圖2所示.
(1)設(shè)噴射到紙帶上的油漆霧滴痕跡到標(biāo)志線的距離為,則從圖2可知,其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離S= cm,
(2)如果轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T,則這些霧滴噴射速度的計(jì)算表達(dá)式為v0= (用字母表示);
(3)如果以縱坐標(biāo)表示霧滴的速度V0,橫坐標(biāo)表示霧滴距標(biāo)志線距離的倒數(shù),畫出v0-
圖線,如圖3所示,則可知轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為
s
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