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    3．如图所示，一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准，使二者连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器向下发射激光束，在圆盘转动过程中，当狭缝通过激光器和传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图象，图甲为装置示意图，图乙为接收的光信号随时间变化的图象．横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号的强度，图中△t1=1.0×10-3 S，△t2=0.8×10-3 S，

    （1）利用图乙中的数据求圆盘转动的角速度．
    （2）说明激光器和传感器沿半径移动的方向．
    （3）求图乙中第三个光信号的宽度△t3．

    分析 当圆盘的均匀狭缝转到激光器正下方时，传感器接收到信号．到下次接收到信号，正好转动一圈．从而由周期可求出角速度．由图象中的光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，说明激光器与传感器在移动，相对而言圆盘的转动速度在发生变化．根据前两个光信号的时间，可求出激光器与传感器移动速度，从而可算出第三个光信号的时间．

    解答 解：（1）由图线读得，转盘的转动周期T=0.8s　　　　　　　
    角速度ω=$\frac{2π}{T}$=$\frac{6.28}{0.8}$=7.85rad/s，
    （2）激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动（理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动）．
    （3）设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为ri，第i个脉冲的宽度为△ti，激光器和探测器沿半径的运动速度为v．
    △ti=$\frac{d}{2{πr}_{i}}$=T                           ③
    r3-r2=r2-r1=vT　　　    ④
    r2-r1=$\frac{dT}{2π}$（$\frac{1}{{△t}_{2}}$-$\frac{1}{{△t}_{1}}$）                               ⑤
    r3-r2=$\frac{dT}{2π}$（$\frac{1}{{△t}_{3}}$-$\frac{1}{{△t}_{2}}$）                         ⑥
    由④、⑤、⑥式解得：
    △t3=0.67×10-3s，
    答：（1）圆盘转动的角速度是7.85rad/s．
    （2）激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动．
    （3）图乙中第三个光信号的宽度是0.67×10-3s．

    点评 考查圆周运动的角速度与周期的关系、角速度与线速度和半径关系，以及运用数学知识分析问题的能力，较难．

    练习册系列答案
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    A．木块受到木板的摩擦力的大小一定为F
    B．长木板受到地面的摩擦力大小为μmg
    C．若将拉力F增大，长木板所受地面的摩擦力将增大
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    （1）可求得，从t2到t5时间内，重力势能减少量△Ep=1.00J，动能增加量△Ek=0.994J．
    （结果可保留三位有效数字）
    （2）比较（1）中计算的△Ek出的略小于△Ep的大小，造成这种结果的原因可能是BD
    A、当地的重力加速度实际大于9.80m/s2　　
    B、空气阻力对小钢球做负功
    C、频闪仪闪光周期实际略大于0.10s　　　
    D、频闪仪闪光周期实际略小于0.10s．

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    （2）利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法，其中正确的是ABD
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    B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
    C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
    D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
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