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某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验.他采用图(1)所示的装置,该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴,一个直径为D的纸带环,安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线,在转台开始转动达到稳定角速度ω时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至靠近狭缝B且与之平行正对时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹.改变喷射速度重复实验,在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d.将纸带从转台上取下来,展开平放在刻度尺旁边,如图(2)所示,如果不计雾滴所受的重力和空气阻力.(1)用vmin表示四次实验中油漆雾滴的最小速度,若要保证四次实验雾滴都在纸带环转动半圈的时间内达到纸带环,则纸带环转动的角速度ω应满足的条件是: .(2)在满足(1)的条件下,若D=40cm,ω=2.4rad/s,由图(b)可知四次实验中喷射速度最大的雾滴速度vmax= m/s.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验.他采用图(1)所示的装置,该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴,一个直径为D的纸带环,安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线,在转台开始转动达到稳定角速度ω时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至靠近狭缝B且与之平行正对时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹.改变喷射速度重复实验,在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d.将纸带从转台上取下来,展开平放在刻度尺旁边,如图(2)所示,如果不计雾滴所受的重力和空气阻力.
(1)用v
min
表示四次实验中油漆雾滴的最小速度,若要保证四次实验雾滴都在纸带环转动半圈的时间内达到纸带环,则纸带环转动的角速度ω应满足的条件是:
.
(2)在满足(1)的条件下,若D=40cm,ω=2.4rad/s,由图(b)可知四次实验中喷射速度最大的雾滴速度v
max
=
m/s.
试题解答
见解析
(1)油漆雾滴到达纸带环的时间t为
狭缝A转动半周的时间为:
;
由
得
;
所以要让雾滴在狭缝A转过半圈前到达纸带环,
故应有
.
(2)经分析到达d点的雾滴为速度最大的,设其速度为v
max
雾滴到达纸带环的时间为
;
狭缝B转过的弧长为S,转过的角度为θ,则有
,θ=ωt,
所以
,
故有
,
所以
=
=32m/s.
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必修2
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解答题
高中
物理
线速度、角速度和周期、转速
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