Question

如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉，橫桿在轉動過程中，由于摩擦阻力的作用，橫桿會越轉越慢．在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”，當“擋光圓柱”通過光電門時，光電門就記錄擋光的時間間隔，“擋光圓柱”寬度與擋光時間之比，可以近似認為是“擋光圓柱”在該時刻的速度．橫桿每轉一圈，“擋光圓柱”通過光電門記錄一次擋光時間．

n	t（10-3s）	v= d t （m/s）	v2（m2/s2）
1	2.778	1.80	3.24
2	2.826	…	3.13
3	2.877	…	3.02
4	2.931	…	2.91
5	2.988	…
6	3.049	…	2.69
7	3.113	…	2.58
8	3.181	…	2.47
9	3.255	…	2.36
10	3.333	…	2.25
…	…	…	…

在一次實驗中記錄下橫桿轉動圈數n和每次擋光的時間t，并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方（部分數據如表中所示）．請計算表中當n=5時，v²=______m²/s²；如果繼續測量“擋光圓柱”的速度，那么當n=15時，“擋光圓柱”的速度為______m/s．則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉動圈數n的關系為______．

Answer 1

1、當n=5時，t=2.988×10^-3s，所以v=

d

t

=

0.005

2.988

m/s，∴v²=2.80（m/s）²．
2、觀察v²數據可知，為等差數列，公差為0.11．所以v²=3.24-0.11（n-1），
所以當n=15時，v²=1.70∴v=1.3m/s
因為v²=3.24-0.11（n-1），所以v=

3.35-0.11n

故答案為：2.80； 1.30； v=

3.35-0.11n