Question

（一）（6分）用打點計時器研究物體的自由落體運動，得到如圖一段紙帶，測得AB=7.65cm, BC=9.17cm已知交流電頻率是50Hz，則打B點時物體的瞬時速度為    m／s。實驗測出的重力加速度值為      m／s²。

（二）（9分）探究能力是物理學研究的重要能力之一。物體因繞軸轉動而具有的動能叫轉動動能，轉動動能的大小與物體轉動的角速度有關。為了研究某一砂輪的轉動動能E_k與角速度ω的關系。某同學采用了下述實驗方法進行探索：（圖）先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于克服轉軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數n，通過分析實驗數據，得出結論。經實驗測得的幾組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

       另外已測得砂輪轉軸的直徑為1cm，轉軸間的摩擦力為10/πN。

（1）計算出砂輪每次脫離動力的轉動動能，并填入上表中。

（2）由上述數據推導出該砂輪的轉動動能E_k與角速度ω的關系式為       。

（3）若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉過45圈后的角速度為      rad/s。

 

Answer 1

【答案】

（一）2.1m/s   9.5m/s²

（二）（1）1,4,16,36,64      （2）Ek=4ω²      （3）2

【解析】