Question

一個噴漆桶能夠向外噴射不同速度的油漆霧滴，某同學(xué)決定測量霧滴的噴射速度，他采用如圖1所示的裝置，一個直徑為d=40cm的紙帶環(huán), 安放在一個可以按照不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的固定轉(zhuǎn)臺上，紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A，在狹縫A的正對面畫一條標(biāo)志線，如圖1所示．在轉(zhuǎn)臺開始轉(zhuǎn)動達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，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正對平行時，霧滴便通過狹縫A勻速運動打在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡（若此過程轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過不到一圈）．將紙帶從轉(zhuǎn)臺上取下來，展開平放，并與毫米刻度尺對齊，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)臺轉(zhuǎn)動的周期為T，則這些霧滴噴射速度的計算表達(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)臺轉(zhuǎn)動的周期為　　　　s

 

Answer 1

【答案】

（1）2.05～2.15 cm    （2）   （3）1.6s

【解析】

試題分析：：（1）霧滴運動的路程一定，速度越大，運行的時間越短，此時轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過的弧度越小，打在紙帶上的點距離標(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）霧滴運動的時間與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的時間相等．如果轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的周期為T，則霧滴運動的時間為，，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：本題通過測量霧滴的噴射速度，考查線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速，意在考查考生對實驗原理的理解及知識的遷移能力和利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的能力．