Question

利用图示装置可以测定油漆喷枪喷射油漆雾滴的速度．
（1）将直径D=40cm的纸带环，安放在一个可以匀速转动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条标志线．油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里．转台以角速度ω=2.1rad/s稳定转动后，开始喷漆．仅当狭缝A和B正对平行时，雾滴才能在纸带内侧留下痕迹．改变喷射速度重复实验，在纸带上留下了一系列的痕迹 a、b、c、d．将纸带取下放在刻度尺下（如图）．

已知v0≥

ωD

π

，则：速度最小的雾滴所留的痕迹应为

a

点，该点离标志线的距离为

2.50

cm，该喷枪喷出的雾滴的最大速度为

24

m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值

小于

真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析：已知v0≥

ωD

π

，知雾滴从狭缝A进入打到纸带上的时间小于转台的半个周期．雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小．根据t=

l

D 2 ω

求出雾滴运动的时间，再根据v=

D

t

求出喷枪喷出雾滴的速度．若考虑空气阻力，实际上雾滴做减速运动，现在将雾滴当做匀速直线运动的计算，求出来的速度要小于真实的速度．

解答：解：雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小．知速度最小的雾滴所留的痕迹应为a点．距离标志线的距离应为2.50cm．
速度最大的是d点，距离标志线的距离是0.7cm，根据t=

l

D 2 ω

，v=

D

t

=

D2ω

2l

=24m/s．若考虑空气阻力，实际上雾滴做减速运动，现在将雾滴当做匀速直线运动的计算，求出来的速度要小于真实的速度．
故本题答案为：a； 2.50；24；小于．

点评：解决本题的关键知道雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小．会根据t=

l

D 2 ω

求出雾滴运动的时间，再根据v=

D

t

求出喷枪喷出雾滴的速度．