Question

18．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动的角速度．
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1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，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
纸带上每两点间的时间间隔T为0.02s，某次实验测得圆盘半径r=5.50×10^-2m，得到一段纸带如图2所示．如何求得圆盘的角速度？请写出计算过程，结果6.7rad/s．

Answer 1

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=$\frac{\;v}{r}$得出角速度的表达式，代入数据求出角速度的大小

解答 解：取纸带上首末两个点的过程研究，之间有15个间隔，
则圆盘的线速度v=$\frac{\;\;x}{t}$=$\frac{0.1110}{0.02×15}$=0.37m/s，
T为打点的时间间隔，则圆盘的角速度ω=$\frac{v}{r}$．
代入数据解得ω=$\frac{0.37}{0.055}$=6.7rad/s．
故答案为：6.7rad/s．

点评 解决本题的关键知道该实验的原理，通过纸带处理求出圆盘的线速度，根据线速度与角速度的关系，求出角速度的表达式．