1、实验题 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时的角速度。
实验器材:交流电源(频率为),电磁打点计时器,米尺,纸带,复写纸。
实验步骤:
①如图甲所示,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经这一段时间后,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
(1)由已知量和测得量表示角速度ω的表达式为__________,式中各量的意义是__________。
(2)某次实验测量圆盘半径5.5×10-2m ,得到纸带的一段如图乙所示,求得角速度为___________。
参考答案:(1),表示纸带上某两点间的距离,r表示待测圆盘的半径,T表示打点的时间间隔,n表示所打的点数。
(2)6.82rad/s
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,地球绕OO′轴自转,则下列正确的是
[? ]
A.A、B两点的角速度相等
B.A、B两点的线速度相等
C.A、B两点的转动半径相同
D.A、B两点的转动周期相同
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 2009年10月7日电,美国宇航局(NASA)的斯皮策(Spitzer)太空望远镜近期发现土星外环绕着一个巨大的漫射环。该环比已知的由太空尘埃和冰块组成的土星环要大得多。据悉,这个由细小冰粒及尘埃组成的土星环温度接近-157°C,结构非常松散,难以反射光线,所以此前一直未被发现,而仅能被红外探测仪检测到。这一暗淡的土星环由微小粒子构成,环内侧距土星中心约600万公里,外侧距土星中心约1800万公里。若忽略微粒间的作用力,假设土环上的微粒均绕土星做圆周运动,则土环内侧、外侧微粒的?(?)
A.线速度之比为? B.角速度之比为1:1
C.周期之比为1:1? D.向心中速度之比为9:1
参考答案:AD
本题解析:
本题考查了万有引力定律及其应用和向心力的相关知识,考查了万有引力定律及向心力公式的直接应用,难度不大,属于基础题。
根据万有引力提供向心力列出等式,表示出线速度、角速度、周期、向心加速度关系,再由轨道半径进行比较各个物理量:
A、根据万有引力提供向心力列出等式:GMm/ r2= mv2/ r;则v=?M为土星的质量,r为轨道半径,环内侧距土星中心约600万公里,外侧距土星中心约1800万公里,所以土环内侧、外侧微粒的轨道半径之比为1:3;所以土环内侧、外侧微粒的线速度之比为,故A正确.
B、根据万有引力提供向心力列出等式:GMm/ r2= mrω2,则ω=,M为土星的质量,r为轨道半径,环内侧距土星中心约600万公里,外侧距土星中心约1800万公里,所以土环内侧、外侧微粒的轨道半径之比为1:3,所以土环内侧、外侧微粒的角速度之比为,故B错误。
C、根据万有引力提供向心力列出等式:GMm/ r2 = m?4π2r/T2,则T=2π?,M为土星的质量,r为轨道半径,环内侧距土星中心约600万公里,外侧距土星中心约1800万公里,所以土环内侧、外侧微粒的轨道半径之比为1:3 ,所以土环内侧、外侧微粒的周期之比为,故C错误。?
D、根据万有引力提供向心力列出等式:GMm/ r2= ma,则a=" GM/" r2,M为土星的质量,r为轨道半径,环内侧距土星中心约600万公里,外侧距土星中心约1800万公里,所以土环内侧、外侧微粒的轨道半径之比为1:3,所以土环内侧、外侧微粒的向心加速度之比为9:1,故D正确。?
所以选AD。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,小球自空中自由下落,从绕水平轴匀速转动的圆形纸筒穿过.开始下落时小球离纸筒顶点的高度h=0.8m,纸筒的半径R=0.5m,g取10m/s2.若小球穿过筒壁时能量损失不计,撞破纸的时间也可不计,且小球穿过后纸筒上只留下一个孔,则纸筒绕水平轴匀速转动的角速度可能为
[? ]
A.10π rad/s?
B.20π rad/s?
C.30π rad/s?
D.35π rad/s
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 如图所示,皮带传动装置,主动轮O 1,从动轮O2,R=r。其中A、B两点分别是两轮缘上的点,C点到主动轮轴心的距离R′=R,设皮带不打滑,则A、B、C三点的
线速度之比? ;
角速度之比? ;
向心加速度之比?。
参考答案:2:2:1,2:3:2,4:6:2
本题解析:
本题难度:一般