题目内容

物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动的动能EK与角速度ω的关系.某同学采用了下述实验方法进行探索:先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转动的圈数为n,通过分析实验数据,得出结论.经实验测得的几组ω和n如下表所示:另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为10/π(N)

ω/rad-s-10.51234
n5.02080180320
EK/J
(1)计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能,并填入上表中(只需填前三个);
(2)由上述数据写出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式   
【答案】分析:根据动能定理得出转动动能与转动圈数的关系,从而得出动能的值.根据动能和对应角速度的数据,得出它们的关系.
解答:解:(1)因为摩擦力做功使得动能减小,对砂轮运用动能定理得,EK=f?πD?n
代入解得EK=0.1n
代入n,解得,Ek第一格为0.5,第二格为2.0,第三格为8.0.
(2)由表中ω和EK的相应数据得,发现动能为角速度平方的两倍,则:

故答案为:(1)0.5,2.0,8.0 (2)
点评:本题考查了学生归纳总结能力,能够根据表格中的数据得出转动动能与角速度的关系.
练习册系列答案
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(1)探究能力是物理学研究的重要能力之一,物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关,为了研究砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探究:先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论.经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω/rad?s-1 0.5 1 2 3 4
n 5.0 20 80 180 320
Ek/J
另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为
10
π
N

①计算出砂轮每资助脱离动力的转动动能,并填入上表中精英家教网
②由上述数据推导出砂轮转动动能与角速度的关系式为
 

(2)应用《伏安法测电阻》时,由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果存在着误差,而按图中所示的电路进行测量,则可以避免由电压表和电流表内阻所带来的误差.电流表和电压表的量程分别用0~0.6A和0~3V档.
①请在下列横线上简要写出还未完成的主要操作步骤,并用字母表达相应测量值
a.闭合开关S1、S2接2,调节Rp和R?p,使电压表和电流表的读数尽可能大,读出电流表和电压表读数I2、U2
b.保持Rp不变
 

②请推导出待测电阻Rx的表达式.
③用线把实物图按电路图连成测量电路,请将图中未连的线完成.

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