Question

利用圖1裝置可以測定油漆噴槍噴射油漆霧滴的速度．



（1）將直徑D=40cm的紙帶環(huán)，安放在一個可以勻速轉動的轉臺上，紙帶上有一狹縫A，A的正對面有一條標志線．油漆噴槍放在開有狹縫B的紙盒里．轉臺以角速度ω=2.1rad/s穩(wěn)定轉動后，開始噴漆．僅當狹縫A和B正對平行時，霧滴才能在紙帶內(nèi)側留下痕跡．改變噴射速度重復實驗，在紙帶上留下了一系列的痕跡 a、b、c、d．將紙帶取下放在刻度尺下（如圖2）．
已知v0≥

ωD

π

，則：速度最大的霧滴所留的痕跡應為______點，該點離標志線的距離為______cm，該噴槍噴出的霧滴的最大速度為______m/s，若考慮空氣阻力的影響，該測量值______真實值（選填“大于”“小于”或“等于”）．
（2）若將噴槍和開有狹縫的紙盒置于轉臺上（如圖3）．噴槍固定于轉軸上不隨臺轉動，而紙盒隨轉臺轉動，且使狹縫A和狹縫B始終正對．開動轉臺，轉臺以角速度ω穩(wěn)定轉動．改變噴射速度，重復實驗四次．（已知v0≥

ωD

π

）則：______
（A） 噴槍噴出液滴一定不會從狹縫A射出
（B） 噴槍噴出液滴可能會從狹縫A射出
（C） 只要時間足夠長，紙帶上將到處留下液滴的痕跡
（D） 速度越快的液滴在紙帶上留下的痕跡離狹縫A越近．

Answer 1

（1）霧滴運動的路程一定，速度越大，運行的時間越短，此時轉臺轉過的弧度越小，打在紙帶上的點距離標志線的距離越小．知速度最大的霧滴所留的痕跡在d點．該點距離標志線的距離為0.7cm，根據(jù)t=

l

D 2 ω

，v=

D

t

得，v=

D2ω

2l

=24m/s．若考慮空氣阻力，實際上霧滴做減速運動，現(xiàn)在將霧滴當做勻速直線運動的計算，求出來的速度要小于真實的速度．
（2）A、因為v0≥

ωD

π

，知霧滴從狹縫A進入打到紙帶上的時間小于轉臺的半個周期．則液滴一定不會從狹縫A射出．故A正確，B錯誤．
C、霧滴從狹縫A進入打到紙帶上的時間小于轉臺的半個周期．則紙帶上不會到處留下液滴的痕跡．故C錯誤．
D、速度越快的液滴在紙帶上留下的痕跡離狹縫越遠．故D錯誤．
故選A．
故答案為：（1）d； 0.7； 24； 小于；      （2）A