题目内容
（1）用游标为20分度的卡尺，测某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径是______mm．
（2）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．为了研究某一砂轮的转动动能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：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由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为______．
③若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈时的角速度为______rad/s．
（2）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．为了研究某一砂轮的转动动能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：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-1 | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| n | 5.0 | 20 | 80 | 180 | 320 |
| Ek/J | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ |
②由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为______．
③若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈时的角速度为______rad/s．
（1）游标卡尺读数等于固定可得读数加上游标尺读数；
固定刻度读数为10mm；
游标尺第6刻线与主尺刻线对其，故游标尺读数为：0.05mm×6=0.30mm；
故游标卡尺读数为：10.30mm；
（2）根据动能定理得：Ek=f?n?πD，代入计算得到数据如下表所示．
②由表格中数据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系Ek=kω2．当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．k是比例系数．将任一组数据比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式是Ek=2ω2
③根据动能定理得
-f?n?πD=2ω22-2ω12
代入解得ω2=2rad/s
故答案为：（1）10.30；（2）①0.5，2，8，18，32；②Ek=2ω2；③2rad/s．
固定刻度读数为10mm；
游标尺第6刻线与主尺刻线对其，故游标尺读数为：0.05mm×6=0.30mm；
故游标卡尺读数为：10.30mm；
（2）根据动能定理得：Ek=f?n?πD，代入计算得到数据如下表所示．
| ω/rad?s-1 | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| n | 5.0 | 20 | 80 | 180 | 320 |
| Ek/J | 0.5 | 2 | 8 | 18 | 32 |
③根据动能定理得
-f?n?πD=2ω22-2ω12
代入解得ω2=2rad/s
故答案为：（1）10.30；（2）①0.5，2，8，18，32；②Ek=2ω2；③2rad/s．
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