探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一，物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)，為了研究砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系，某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究：先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得的幾組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
 
 
 
 
 
另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為
（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中。
（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與角速度的關(guān)系式為________________。
（1）0.5、2、8、18、32；（2）

試題分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做的功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做的功等于砂輪動(dòng)能的減小量，由此求得不同轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能；（2）砂輪轉(zhuǎn)一周克服摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知其動(dòng)能與角速度所對應(yīng)關(guān)系：，有，解得，即。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

關(guān)于“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是           
A．長木板放在桌面上，帶滑輪的一端要伸出桌邊
B．在釋放小車前，小車應(yīng)停在靠近滑輪一端的位置
C．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車
D．紙帶穿過限位孔后應(yīng)置于復(fù)寫紙下面

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（9分）為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？
答_________________________________________________________________
___________________________________________________________________
_______________________________________________________________.
(2)若取M＝0.4 kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是________．
A．m＝5 gB．m＝15 g
C．m＝40 gD．m＝400 g
(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個(gè)牽引力對應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為________________．(用Δt1，Δt2，D，x表示)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

(8分)如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖�，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重物、導(dǎo)線、開關(guān)。回答下列問題：

⑴為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有      (填入正確選項(xiàng)前的字母)；
A．秒表         B．刻度尺         C．0～6V的交流電源         D．0～6V的直流電源
⑵實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有                                                                
                                                                            (寫出兩個(gè)原因)；
⑶若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間＝9.80m/s2，重物質(zhì)量為mkg，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，其中O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)，由圖中數(shù)據(jù)可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)重力勢能減少量ΔEp＝     J，動(dòng)能增量ΔEk＝     J，得出的結(jié)論是                。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（18分）（1）用如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力．

①某同學(xué)平衡摩擦力時(shí)是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖（乙），直到小車由靜止開始沿木板向下滑動(dòng)為止．請問這位同學(xué)的操作是否正確？如果不正確，應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行？答：                              ．
②如果這位同學(xué)先如①中的操作，然后不斷改變對小車的拉力F，他得到M（小車質(zhì)量）保持不變情況下的a—F圖線是下圖中的        （填選項(xiàng)代號的字母）．

③若交流電的頻率為，某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每兩點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出．寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的表達(dá)式：a=                ．

（2）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度。
①請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處錯(cuò)誤：

a                           ；        b                           。
②該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，測得h1、h2、h3、h4、h5．若打點(diǎn)的周期為T，則打E點(diǎn)時(shí)速度為vE=     ；若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出v2與h的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則重力加速度 g=     m/s2．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（12分）圖(a)為測量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M、重物的質(zhì)量m；用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測量兩光電門之間的距離s；
②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；
③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間和，求出加速度；
④多次重復(fù)步驟③，求的平均值；
⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù)。
回答下列問題：
(1)測量時(shí)，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為    cm。

(2)物塊的加速度可用和表示為             。
(3)動(dòng)摩擦因數(shù)可用M、m、和重力加速度g表示為             。
(4)如果細(xì)線沒有凋整到水平，由此引起的誤差屬于              (填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，如圖為實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T，測得A、B兩點(diǎn)間的距離為L1，B、D兩點(diǎn)間的距離為L2，則物體的加速度大小為a=              。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（4分）．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。

(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_______N。（保留兩位有效數(shù)字）
(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是_________。(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)
A．應(yīng)測量重物M所受的重力
B．彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前校零
C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行
D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

讀出圖中游標(biāo)卡尺（圖a）（10分度）和螺旋測微器（圖b）的讀數(shù)：
（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為       mm．（2）螺旋測微器的讀數(shù)為       mm．

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