作业帮 > 物理 > 作业

（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”

来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/13 08:09:20
（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______．
（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=______．（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=______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
（1）由表格中数据分析可知，n与ω2的比值为一定值，即n与ω2成正比，故选：D．
（2）n圈时砂轮转过的路程为：s=nπD，根据功的公式克服摩擦力做功的表达式为Wf=fs=f•nπD
（3）固定刻度读数为10mm；游标尺第0刻线与主尺刻线对其，故游标尺读数为：0.05mm×0=0.00mm；
故游标卡尺读数为：10.00mm；
（4）根据动能定理得：Ek=f•n•πD，代入f=
10
π，D=0.01m，得：Ek=0.1nJ，即0.1n=Ek=kω2．将任一组数据比如：ω=1rad/s，Ek=0.1×20=2J，代入得到k=2J•s2/rad2，
又J=kg•m/s2•m=kgm2/s2，代入得：k=kg•m2
故答案为：（1）D；
（2）πDnf；
（3）10.00；
（4）2，kg•m2．
（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” （2014•东营二模）一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系． （2014•南京一模）如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，图乙是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置．关于 （2013•开封一模）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 （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： （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： 探究恒力做功与物体动能变化的关系 探究外力做功与物体动能变化的关系 探究外力做功与物体动能变化的关系 为什么 （2009•烟台二模）（1）某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系．将打点计时器固定在铁架台上，让重 大学物理刚体转动的题一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动,起始角速度为wo,设它所受的阻力矩与转动角速度成正比,即M=kw （2011•柳州一模）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（1）所示的装置