问题描述:
风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片
(A)转速逐渐减小,平均速率为 (B)转速逐渐减小,平均速率为
(C)转速逐渐增大,平均速率为 (D)转速逐渐增大,平均速率为
最佳答案:
B
【解析】据题意,从b图可以看出,在时间内,探测器接收到光的时间在增长,圆盘凸轮的挡光时间也在增长,可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小;在时间内可以从图看出有4次挡光,即圆盘转动4周,则风轮叶片转动了4n周,风轮叶片转过的弧长为,叶片转动速率为:,故选项B正确。
【考点定位】圆周运动,线速度,平均速度
【方法技巧】先通过图示判断圆盘凸轮的转动速度率变化和转动圈数,再通过圆周运动的关系计算叶片转动速率。