（2014•江苏二模）学校开展研究性学习，某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了如图示的实验：质量为m的均匀长直杆

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/15 11:57:24

（2014•江苏二模）学校开展研究性学习，某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了如图示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处，杆由水平位置静止释放，用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度v_A，并记下该位置与转轴O的高度差h．

（1）该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为______mm．
（2）调节光电门在圆弧上的位置，测得多组数据如表格所示．请

组次	1	2	3	4	5
h/m	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30
v_A（m/s）	1.73	2.12	2.46	2.74	3.00

选择适当的数据处理方法，猜想并写出v_A与h的函数关系等式______．
（3）当地重力加速度g取10m/s²，不计一切摩擦，结合你找出的函数关系式，根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式E_K=

（1）游标卡尺的主尺读数为7mm，游标尺上第5条刻度线和主尺上某一刻度线对齐，所以游标读数为5×0.05mm=0.25mm，所以最终读数为：7mm+0.25mm=7.25mm．
（2）质点的动能与速度的平方成正比，故可以求出速度的平方，如下表：
由上述表格得到：v_A²=30h；
（3）设杆长L，杆转动的角速度为：ω=
vA
L；
在杆上取△x长度微元，设其离O点间距为x，其动能为：
1
2•
m•△x
L•（
vA
L•x）²；
积分得到：E_K=
∫L0
1
2•
m•△x
L•（
vA
L•x）²=
1
6m
v2A；
（4）为了减小空气阻力对实验的影响，选择密度较大的直杆或选择直径较小的直杆．
故答案为：
（1）7.25
（2）v_A²=30h
（3）
1
6m
v2A；
（4）选择密度较大的直杆或选择直径较小的直杆．

（2014•江苏二模）学校开展研究性学习，某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了如图示的实验：质量为m的均匀长直杆（2010•内江）某校研究性学习小组同学为了探究“小型生态系统中动物数量和植物数量的关系”，设计了如图实验方案．为了探究细菌对植物遗体具有分解作用，某初中学校生物研究性学习小组的同学设计了如下实验方案：（2013•日照二模）某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：（2014•河东区一模）为了探究“不同浓度的生长素类似物对植物枝条生根的影响”，某研究性学习小组设计了如下实验方案，据此（2011•常熟市二模）小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验．（2013•泰安三模）某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：（2014•蚌埠二模）某研究性学习小组的同学为验证浓硫酸与铜能反应而稀硫酸不能，设计了如图所示装置进行探究：将6.4g铜（2011•宜兴市二模）某同学在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了以下三步实验（2011•武汉二模）为了探究“电流做功与电压大小和电流大小的关系”，某同学特别设计了两个实验，已知两个烧瓶中装有质量相（2011•高淳县二模）某校生物兴趣小组的同学为了探究“绿叶在光下能够制造淀粉”，设计了下列实验操作步骤，如图．请据图分（2014•福建模拟）为了验证机械能守恒定律，某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置，如图1所