高中 | 描述圆周运动的物理量 题目答案及解析

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必修2

第五章 曲线运动

5.4 圆周运动

描述圆周运动的物理量

如图所示,带有一白点的黑色圆盘,绕过其中心且垂直于盘的轴沿顺时针方向匀速转动,角速度$\omega=40\pi\;\rm rad/s$。在暗室中用每秒闪光$21$次的频闪光源照射圆盘,则$(\qquad)$

["

观察到白点顺时针转动

","

观察到的白点转动方向与闪光频率无关

","

白点转动周期为$2\\pi\\;\\rm s$

","

白点转动的角速度为$2\\pi \\;\\rm rad/s$

"]
[["D"]]

由题意黑色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动$n=\dfrac{\omega}{2\pi}=20\;\text{r/s}$

每秒沿顺时针方向旋转$20$圈,即频率为$f_{0}=20\;\rm Hz$

在暗室中用每秒闪光$21$次的频闪光源照射圆盘,即$f'=21\;\rm Hz$

$f_{0}\lt f'\lt2f_{0}$

所以观察到白点逆时针旋转,则$f'-f_{0}=f''=1\;\rm Hz$

所以观察到白点每秒逆时针旋转$1$圈,即转动周期为$T=1\;\rm s$

转动角速度$\omega=\dfrac{2\pi}{T}=2\pi\;\text{rad/s}$

故选:$\rm D$

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