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    ⑶若测得脱离动力时砂轮的角速度为2.5rad/s.则它转过45圈时的角速度为 rad/s 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （2013?保定一模）探究能力是物理学研究的重要能力之一．某物理兴趣小组探究“阻力做功与绕固定轴转动物体角速度ω的关系”，某同学采用了下述实验步骤进行探索：

    ①如图1所示，先让砂轮由动力带动勻速旋转，测得其 角速度为ω；
    ②然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间的摩擦力，砂 轮最后停下，测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程 中转过的圈数为n
    ③通过分析实验数据，得出结论．
    经实验测得的几组ω和n的数据如下表所示：
    实验序号 1 2 3 4 5
    ω/rad?s-1 0.5 1 2 3 4
    n 5 20 80 180 320
    （1）请你根据表中的数据判定图2中的图象正确的是
    D
    D
    ．
    （2）若砂轮转轴的直径大小为D，转轴转动时受到的摩擦力大小恒为f．砂轮脱离动 力后克服摩擦力做功的表达式为Wf=
    πDnf
    πDnf
    ．（用题目中所给的物理量表示）
    （3）若某次实验测量砂轮转轴的直径D，游标卡尺上的示数如图3所示，则D=
    10.00
    10.00
    mm0
    （4）物体因绕转轴转动而具有的动能叫转动动能．设法测得砂轮转轴转动时受到的摩擦力f=
    10
    π
    N    ，通过上述实验，可以得出：该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为Ek=kω2，其中比例系数k的大小为
    2
    2
    ，k的单位是
    kg?m2
    kg?m2
    （用力学基本单位kg、m、s表示）．

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    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究：先让砂轮由动力带动匀速转动测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服轴间阻力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力后转动的圈数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）    0.5     1     2     3     4
        n     5     20     80    180    320
     Ek（J）
    0.5
    0.5
    2
    2
    8
    8
    18
    18
    32
    32
    另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，砂轮与转轴间的摩擦力为
    10
    π
    N．
    （1）计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能，并填入表中；
    （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
    Ek=2ω2
    Ek=2ω2
    ．
    （若关系式中有常数则用k表示，同时应在关系式后标出k值的大小和单位）

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    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与角速度的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索；如下图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下来，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：经实验测得的几组和n如下表所示：

    另外已测出砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为

    1.由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为          。

    2.若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，测它转过45圈时时的角速度为      rad/s。

     

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    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与角速度的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索；如下图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下来，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：经实验测得的几组和n如下表所示：

    另外已测出砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为

    1.由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为          。

    2.若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，测它转过45圈时时的角速度为      rad/s。

     

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    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；如下图所示，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，砂轮最后停下来，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：

    另外已测出砂轮转轴的直径为1 cm，转轴间的摩擦力为

    (1)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________．

    (2)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，测它转过45圈时时的角速度为________rad/s．

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    一、选择题

    1．BD 

    2．BC 

    3．AB 

    4．C 

    5．A 

    6．CD 

    7．A 

    8．B 

    9． CD 

    10．CD 

    11．B 

    12．C

    二、填空题

    13．3n

    14（1）如下表（3分）（2）Ek=kω  k=2Js/rad（3分）；（3）2rad/s（3分）

    （rad/s）

       0.5

        1

        2

        3

        4

        n

        5

        20

        80

       180

       320

    E（J）

    0.5

    2

    8

    18

    32

     

    三、计算题

    16．(1)假设地球质量为M    有g=GM/R2

       设月球绕地球运动的轨道半径为r   有GMm月/r2=m月r(2π/T)2 

          由上面可得：r=    

    (2) 设下落到月面的时间为t      有h=g月t2/2    s= v0t  

              可得：g月=2h v02/s2       有g月=G M月/R月2

    M月=2h R月2 v02/Gs2     (2分)

     

    17、解:(1)mgl=mv2   1分            T1-mg=m    1分

    T2-mg=m   1分    ∴T1=3mg  1分  T2=5mg    1分

    (2)小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，在最高点时有速度v1，此时做圆周运动的半径为r，则mg(-r)= mv12    ①  1分          且mg=m   ②   1分

      由几何关系:X2=(L-r)2-()2    ③    1分

      由以上三式可得：r= L/3    ④    1分       x=L    ⑤   1分

    (3)小球做圆周运动到达最低点时，速度设为v2    则

    T-mg=m    ⑥   1分  以后小球做平抛运动过B点，在水平方向有x=v2t  ⑦ 1分

    在竖直方向有：L/2-r=gt2    ⑧ 1分   由④⑤⑥⑦⑧式可得T=mg  2分

     

    18、（1）L＝v0t，1分    L＝＝，2分

    所以E＝，1分

    qEL＝Ekt－Ek，1分

    所以Ekt＝qEL＋Ek＝5Ek，1分

    （2）若粒子由bc边离开电场，L＝v0t，vy＝＝，2分

    Ek’－Ek＝mvy2＝＝，2分

    所以E＝，1分

    若粒子由cd边离开电场，

    qEL＝Ek’－Ek，所以E＝，2分

     

    19A、解：（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块经过圆弧轨道B点时的速度为vB，根据动能定理有                       （2分）

    解得                                             （2分）

    （2）根据牛顿运动定律有                              （2分）

    解得 NB=3mg-2qE                                                     （2分）

    （3）小滑块在AB轨道上运动时，所受摩擦力为 f=μmg                   （1分）

    小滑块从C经B到A的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功。设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A、B两点之间的距离）为L，则根据动能定理有

    mgR-qE（R+L）-μmgL=0                                               （2分）

    解得                                                （2分）

     

     


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