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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)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能E_K與角速度的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索：先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度，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(cè)出砂輪從脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組和如下表所示：

	0.5	1	2	3	4
n	5.0	20	80	180	320

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN
（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中（只需填前三個(gè)）；
（2）由上述數(shù)據(jù)寫出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能E_k與角速度的關(guān)系式.

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一、選擇題

1．BD 

2．BC 

3．AB 

4．C 

5．A 

6．CD 

7．A 

8．B 

9． CD 

10．CD 

11．B 

12．C

二、填空題

13．3n

14（1）如下表（3分）（2）E_k=kω  k=2Js/rad（3分）；（3）2rad/s（3分）

（rad/s）

   0.5

    1

    2

    3

    4

    n

    5

    20

    80

   180

   320

E（J）

0.5

2

8

18

32

三、計(jì)算題

16．(1)假設(shè)地球質(zhì)量為M    有g(shù)=GM/R²

   設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r   有GMm_月/r²=m_月r(2π/T)² 

      由上面可得：r=    

(2) 設(shè)下落到月面的時(shí)間為t      有h=g_月t²/2    s= v₀t  

          可得：g_月=2h v₀²/s²       有g(shù)_月=G M_月/R_月²

M_月=2h R_月² v₀²/Gs²     (2分)

17、解:(1)mgl=mv²   1分            T₁-mg=m    1分

T₂-mg=m   1分    ∴T₁=3mg  1分  T₂=5mg    1分

(2)小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)有速度v₁，此時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則mg(-r)= mv₁²    ①  1分          且mg=m   ②   1分

  由幾何關(guān)系:X²=(L-r)²-()²    ③    1分

  由以上三式可得：r= L/3    ④    1分       x=L    ⑤   1分

(3)小球做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，速度設(shè)為v₂    則

T-mg=m    ⑥   1分  以后小球做平拋運(yùn)動(dòng)過B點(diǎn)，在水平方向有x=v₂t  ⑦ 1分

在豎直方向有：L/2-r=gt²    ⑧ 1分   由④⑤⑥⑦⑧式可得T=mg  2分

18、（1）L＝v₀t，1分    L＝＝，2分

所以E＝，1分

qEL＝E_kt－E_k，1分

所以E_kt＝qEL＋E_k＝5E_k，1分

（2）若粒子由bc邊離開電場(chǎng)，L＝v₀t，v_y＝＝，2分

E_k’－E_k＝mv_y²＝＝，2分

所以E＝，1分

若粒子由cd邊離開電場(chǎng)，

qEL＝E_k’－E_k，所以E＝，2分

19A、解：（1）小滑塊從C到B的過程中，只有重力和電場(chǎng)力對(duì)它做功，設(shè)滑塊經(jīng)過圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)的速度為v_B，根據(jù)動(dòng)能定理有                       （2分）

解得                                             （2分）

（2）根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有                              （2分）

解得 N_B=3mg-2qE                                                     （2分）

（3）小滑塊在AB軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受摩擦力為 f=μmg                   （1分）

小滑塊從C經(jīng)B到A的過程中，重力做正功，電場(chǎng)力和摩擦力做負(fù)功。設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的距離（即A、B兩點(diǎn)之間的距離）為L(zhǎng)，則根據(jù)動(dòng)能定理有

mgR-qE（R+L）-μmgL=0                                               （2分）

解得                                                （2分）