題目列表(包括答案和解析)
某同學探究繞軸轉動物體的動能與哪些因素有關.以圓形砂輪為研究對象,研究砂輪轉動動能與其質量、半徑、角速度的關系.實驗步驟如下:①由動力帶動砂輪勻速旋轉測得其角速度ω.②讓砂輪脫離動力,用一把彈性尺子壓在砂輪上使砂輪慢慢停下,每次實驗中保持尺子與砂輪接觸點到轉軸O的距離相同,尺子與砂輪間的摩擦力大小恒為f.③記下砂輪從撤去動力到停下來轉過的圈數(shù)n . ④換用不同質量、不同半徑的砂輪,使其以不同的角速度旋轉重復上述過程進行實驗.(不計轉軸O的摩擦)得到的數(shù)據如下表所示:
半徑r/cm | 質量/m0 | 角速度(rad/s) |
| ||
4 | 1 | 2 | 8 | ||
4 | 1 | 3 | 18 | ||
4 | 1 | 4 | 32 | ||
4 | 2 | 2 | 16 | ||
4 | 3 | 2 | 24 | ||
4 | 4 | 2 | 32 | ||
8 | 1 | 2 | 32 | ||
12 | 1 | 2 | 72 |
(1)尺子壓在砂輪上每轉過一圈動能的減少量 (相同、不相同)
(2)由上述數(shù)據推導出轉動動能Ek與質量m的關系是
轉動動能Ek與角速度ω的關系是 轉動動能Ek與半徑r的關系為 由此得到轉動動能Ek的表達式為
(3)以上實驗運用了物理學中的一個重要的實驗方法是
探究能力是物理學研究的重要能力之一,物體因繞軸轉動而具有的動能叫轉動動能,轉動動能的大小與物體轉動的角速度有關,為了研究某一砂輪的轉動動能Ek與角速度的關系,某同學采用了下述實驗方法進行探索;如下圖所示,先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉,測得其角速度
,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉軸間摩擦力做功,砂輪最后停下來,測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數(shù)n,通過分析實驗數(shù)據,得出結論:經實驗測得的幾組
和n如下表所示:
另外已測出砂輪轉軸的直徑為1cm,轉軸間的摩擦力為
1.由上述數(shù)據推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度的關系式為 。
2.若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s,測它轉過45圈時時的角速度為 rad/s。
探究能力是物理學研究的重要能力之一,物體因繞軸轉動而具有的動能叫轉動動能,轉動動能的大小與物體轉動的角速度有關,為了研究某一砂輪的轉動動能Ek與角速度的關系,某同學采用了下述實驗方法進行探索;如下圖所示,先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉,測得其角速度
,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉軸間摩擦力做功,砂輪最后停下來,測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數(shù)n,通過分析實驗數(shù)據,得出結論:經實驗測得的幾組
和n如下表所示:
另外已測出砂輪轉軸的直徑為1cm,轉軸間的摩擦力為
【小題1】由上述數(shù)據推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度的關系式為 。
【小題2】若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s,測它轉過45圈時時的角速度為 rad/s。
探究能力是物理學研究的重要能力之一。物體因繞軸轉動而具有的動能叫轉動動能,轉動動能的大小與物體轉動的角速度有關。為了研究某一砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系。某同學采用了下述實驗方法進行探索:如圖,先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉測得其角速度ω,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉軸間摩擦力做功,砂輪最后停下,測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數(shù)n,通過分析實驗數(shù)據,得出結論。經實驗測得的幾組ω和n如下表所示:
另外已測得砂輪轉軸的直徑為1cm,轉軸間的摩擦力為N。
【小題1】計算出砂輪每次脫離動力的轉動動能,并填入上表中。
【小題2】由上述數(shù)據推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系式為 。
【小題3】若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s,則它轉過45圈后的角速度為 rad/s。
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