Question

探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如下图所示，将两平行轨道并排放置在水平桌面上，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。试回答下列问题：

（1）通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为　　　　 。

（2）已知两车质量均为200g，实验数据如表中所示：

请回答下列问题：

①分析表中数据可得到结论：　　　　　　　　　 。

②该装置中的刹车系统的作用是_________________________________。

14.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E_k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

（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。

（2）由上述数据推导出砂轮转动动能与角速度的关系式为________________。

Answer 1

； 在实验误差范围内当小车质量保持不变时，由于说明；控制两车同时运动和同时停止；调整两木板平衡摩擦力（或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等）

（1）  0.5、2、8、18、32；

（2）   2ω²（砂轮转一周克服摩擦力做功为，

动能定理可知其动能与角速度所对应的值；，即

（3）解得k=2，x=2，即；