某同學設計了一個測定油漆噴*向外噴*油漆霧滴速度的實驗．他採用如圖（*）所示的裝置，該油漆噴*能夠向外噴*四種...

問題詳情：

某同學設計了一個測定油漆噴*向外噴*油漆霧滴速度的實驗．他採用如圖（*）所示的裝置，該油漆噴*能夠向外噴*四種速度大小不同的油漆霧滴，一個直徑為D=20cm的紙帶環安放在水平轉枱上，紙帶環上刻有一條狹縫A，在狹縫A的正對面畫一條標誌線．在轉枱開始轉動達到穩定轉速時，向側面同樣開有狹縫B的紙盒中沿水平方向噴*油漆霧滴，當狹縫A轉至與狹縫B正對平行時，霧滴便通過狹縫A在紙帶的內側面留下油漆痕跡．改變噴*速度v0重複實驗，在紙帶上留下四個油漆痕跡a、b、c、d．將紙帶從轉枱上取下來，展開平放在刻度尺旁邊，如圖（乙）所示，已知v0＞．

（1）圖（乙）中，速度最大的霧滴所留的痕跡是   　點；

（2）已知轉枱轉動的角速度ω=16rad/s，如果不計霧滴所受空氣的阻力，則噴*噴出霧滴速度的最大值為      m/s； 考慮到空氣阻力的影響，該測量值　   真實值（選填“大於”、“小於”或“等於”）；

（3）若轉枱轉動的角速度ω′=400rad/s，且＜v0＜，不計油漆霧滴所受空氣的阻力，則霧滴速度的最小值為　    　m/s．（保留三位有效數字）

【回答】

解：（1）轉盤的角速度一定，霧滴速度越大，運行時間越短，在霧滴運行的時間內，轉盤轉過的角度越小，故霧滴與標誌線的距離越近；

故d點對應霧滴的速度最大．

（2）速度最大的是d點，距離標誌線的距離是△S=0.80cm，根據：

t==

根據弧長半徑關係：l=rθ得：

△s=△θ

解得：

v0===m/s=40m/s

若考慮空氣阻力，實際上霧滴做減速運動，現在將霧滴當做勻速直線運動的計算，求出來的速度要小於真實的速度．

（3）速度最小的霧滴落在a點，此時a點轉動的路程為：△s=πD+2.80cm=65.60cm

根據（2）問中公式v0==，可得最小速度為：

v===m/s=12.2m/s

故*為：（1）d；（2）40.0，小於；（3）12.2．

知識點：未分類

題型：實驗,探究題