实验小组通过圆周运动来测量圆盘的半径，装置如图甲所示。一水平放置的圆盘绕竖直固定轴匀速转动，在圆盘上沿半径方向开有三条相同的均匀狭缝，狭缝间夹角相等。将激光器与传感器上下对准，尽量靠近圆盘的边缘处，使二者的连线与转轴平行，分别置于圆盘的，上下两侧，激光器连续向下发射激光束。在圆盘的转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应的图线，如图乙所示，横坐标表示时间，纵坐标表示传感器电压。（1）使用游标卡尺测量狭缝宽度，如图丙所示，读数为。（2）根据图乙的参数，取，得到圆盘边缘的线速度为，圆盘的半径为m。

1. 实验小组通过圆周运动来测量圆盘的半径，装置如图甲所示。一水平放置的圆盘绕竖直固定轴匀速转动，在圆盘上沿半径方向开有三条相同的均匀狭缝，狭缝间夹角相等。将激光器与传感器上下对准，尽量靠近圆盘的边缘处，使二者的连线与转轴平行，分别置于圆盘的，上下两侧，激光器连续向下发射激光束。在圆盘的转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应的图线，如图乙所示，横坐标表示时间，纵坐标表示传感器电压。

（1）使用游标卡尺测量狭缝宽度，如图丙所示，读数为 $\text{[math]}$ 。

（2）根据图乙的参数，取 $\text{[math]}$ ，得到圆盘边缘的线速度为 $\text{[math]}$ ，圆盘的半径为m。

【考点】

线速度、角速度和周期、转速;

【答案】

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实验探究题普通

1. 学校物理兴趣小组设计了可以测量物体质量的“天平”，如图所示，长方形木箱放在水平地面上，两根相同的弹簧（劲度系数很大）上端竖直吊挂在木箱上顶面，水平托板、直杆、齿条、水平横杆竖直连在一起，直杆通过小孔（直杆未与小孔边缘接触）穿过木箱上顶面，横杆与两弹簧下端点相连。在齿条左侧固定一齿轮，齿轮与齿条啮合且可绕过圆心O的轴无摩擦自由转动，齿轮上固定一轻质指针，当齿条下移时，齿轮沿顺时针方向转动，指针随之转动，通过固定在齿轮上方的表盘可读出指针转过的角度。经过调校，托板上未放物品时，指针恰好指在竖直向上的位置。

(1) 在托板上放上待测物体，指针未接触右侧的齿条，读出指针偏转的角度（以弧度为单位），若要求出每根弹簧伸长的增加量，则还需测量的物理量为（） A. 弹簧的劲度系数 B. 齿轮的半径 C. 指针的长度

(2) 实验中，将弹簧较小的形变转换为指针偏转的角度，采用的科学方法是（填“理想实验法”“控制变量法”或“放大法”）。

(3) 若已知弹簧的劲度系数为k，齿轮的半径为R，指针偏转的角度为θ，当地的重力加速度大小为g，则物体的质量可用k、R、θ、g表示为m=。

(4) 为了提高“天平”测量的精确度，可以在其他条件不变的情况下，换用劲度系数更（填“大”或“小”）的弹簧。

实验探究题普通

2. 工业上测量飞轮转速的一种常见装置如图所示，其原理是在飞轮边缘一部分镀有反光涂层，利用激光发射器发射激光，经反光涂层反射后再通过接收器接收光信号。结果均保留两位有效数字。

（1）测得该飞轮匀速转动一周的过程中，接收器接收到信号的时间为0.02s，没有接收到信号的时间为0.08s，则飞轮的角速度为rad/s。

（2）测得该飞轮的半径为0.3m，则反光涂层的长度为m，反光涂层的线速度大小为m/s。

实验探究题普通

3. 某同学想通过所学的知识测量一小型电动机转轮转动的角速度如，他先测得转轮的直径为D，然后将穿过电火花计时器的纸带固定在电动机转轮的边缘，当电动机匀速转动时带动纸带，电火花计时器在纸带上打下一系列的点，实验装置如图所示。已知电火花计时器打点的时间间隔为T，并在某次实验中测得n个计时点的间距为l。

(1) 打下第一个计时点到打下第n个计时点的时间间隔为。

(2) 实验测得转轮转动的角速度的表达式为 $\text{[math]}$ ＝。

(3) 在实验中，随着纸带绕在转轮的边缘，转轮的半径増大，所测量的角速度。(填“偏大”“偏小”或“不变)

实验探究题普通