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题文

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
(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________________。

科目 物理   题型 实验题   难度 中等
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相关试题

下图为伏安法测量一个定值电阻值的实验所需器材,其规格如下:
(1)待测电阻Rx(约100Ω)
(2)直流电流表(量程(0~10mA,内阻50Ω)
(3)直流电压表(量程0~3V,电阻5kΩ)
(4)直流电源(输出电压4V,内阻不计)
(5)滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A)
(6)开关一个,导线若干条,
根据实验器材的规格和要求,在虚线框内画出实验电路图并在本题的实物图上连线

有同学利用如图的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题:

①改变钩码个数,实验不能完成的是()
A.钩码的个数
B.钩码的个数
C.钩码的个数
D.钩码的个数
②在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是()
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三根绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
③在作图时,下图中更加符合实际的图是图.(填“甲”或“乙”)

(2)探究小车加速度与外力、质量关系的实验装置如下图甲所示。

①把带有滑轮的长木板左端垫高,在没有牵引的情况下让小车拖着纸带以一定的初速度沿木板运动,打点计时器在纸带打出一行计时点,如果计时点间距,就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡。
② 某同学在做实验中,使用交变电流作电源,在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,他测量了点到点、和点到C点的距离,如下图乙所示。则纸带上C点的速度VC=,重物的加速度为____。(结果保留三位有效数字)

甲、乙两位同学在一次应用伏安法测量电阻Rx的实验中进行了如下操作:第一步用多用电表粗测电阻Rx的阻值,第二步用伏安法测量电阻Rx的阻值。
⑴一步中多用电表的旋钮位置及指针偏转情况如图8所示,其示数是________Ω。

⑵第二步中甲、乙两位同学用以下器材测量电阻Rx的阻值,他们各自设计的实验电路如图9所示。电源(电动势6V,内阻为0.5Ω);电压表(0-3V,内阻约为5kΩ);
电流表(10mA,内阻约为30Ω);
滑动变阻器(阻值0-10Ω,额定电流2A);
电键和导线若干。你认为按___ 同学的实验方案进行测量比较准确。

(3)你用笔画线代替导线,在图10中按照第⑵问你所选择的电路连接实验电路。

某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。当小车连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶。

(1)某同学的实验步骤如下:用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m。让沙桶带动小车加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L,算出这两点的速度v1与v2
①本实验装置图(准备放开小车时刻)中有什么缺点或错误?


②要完成本实验,还缺哪些重要实验步骤?


③本实验认为小车所受合外力等于沙桶重力,则应控制的实验条件是什么?


(2)在实验操作正确的前提下,若挑选的一条点迹清晰的纸带如下图所示,已知相邻两个点间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1s2s3s4s5(图中未标s3s4s5),则由此可求得纸带上由B点到E点所对应过程中,合外力对小车所做的功W=;该小车动能改变量的表达式为△EK=(结果用题中已知物理量的符号表示);在误差允许范围内若满足,则动能定理得证

利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:

a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v= 计算出瞬时速度v。
c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h= 计算出高度h
d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
以上方案中只有一种正确,正确的是。(填入相应的字母)

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