題目列表(包括答案和解析)
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Ek與角速度的關系,某同學采用了下述實驗方法進行探索;如下圖所示,先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉,測得其角速度,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉軸間摩擦力做功,砂輪最后停下來,測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數(shù)n,通過分析實驗數(shù)據(jù),得出結論:經(jīng)實驗測得的幾組和n如下表所示:
另外已測出砂輪轉軸的直徑為1cm,轉軸間的摩擦力為
1.由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度的關系式為 。
2.若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s,測它轉過45圈時時的角速度為 rad/s。
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Ek與角速度的關系,某同學采用了下述實驗方法進行探索;如下圖所示,先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉,測得其角速度,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉軸間摩擦力做功,砂輪最后停下來,測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數(shù)n,通過分析實驗數(shù)據(jù),得出結論:經(jīng)實驗測得的幾組和n如下表所示:
另外已測出砂輪轉軸的直徑為1cm,轉軸間的摩擦力為
【小題1】由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度的關系式為 。
【小題2】若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s,測它轉過45圈時時的角速度為 rad/s。
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Ek與角速度ω的關系。某同學采用了下述實驗方法進行探索:如圖,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(shù)n,通過分析實驗數(shù)據(jù),得出結論。經(jīng)實驗測得的幾組ω和n如下表所示:
另外已測得砂輪轉軸的直徑為1cm,轉軸間的摩擦力為N。
【小題1】計算出砂輪每次脫離動力的轉動動能,并填入上表中。
【小題2】由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系式為 。
【小題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。
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Ek與角速度的關系,某同學采用了下述實驗方法進行探索;如下圖所示,先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉,測得其角速度,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉軸間摩擦力做功,砂輪最后停下來,測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數(shù)n,通過分析實驗數(shù)據(jù),得出結論:經(jīng)實驗測得的幾組和n如下表所示:
另外已測出砂輪轉軸的直徑為1cm,轉軸間的摩擦力為
1.由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度的關系式為 。
2.若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s,測它轉過45圈時時的角速度為 rad/s。
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)Ek=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、計算題
16.(1)假設地球質量為M 有g=GM/R2
設月球繞地球運動的軌道半徑為r 有GMm月/r2=m月r(2π/T)2
由上面可得:r=
(2) 設下落到月面的時間為t 有h=g月t2/2 s= v0t
可得:g月=2h v02/s2 有g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做圓周運動,在最高點時有速度v1,此時做圓周運動的半徑為r,則mg(-r)= mv12 ① 1分 且mg=m ② 1分
由幾何關系: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)小球做圓周運動到達最低點時,速度設為v2 則
T-mg=m ⑥ 1分 以后小球做平拋運動過B點,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=Ekt-Ek,1分
所以Ekt=qEL+Ek=5Ek,1分
(2)若粒子由bc邊離開電場,L=v0t,vy==,2分
Ek’-Ek=mvy2==,2分
所以E=,1分
若粒子由cd邊離開電場,
qEL=Ek’-Ek,所以E=,2分
解得 (2分)
(2)根據(jù)牛頓運動定律有 (2分)
解得 NB=3mg-2qE (2分)
(3)小滑塊在AB軌道上運動時,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,電場力和摩擦力做負功。設小滑塊在水平軌道上運動的距離(即A、B兩點之間的距離)為L,則根據(jù)動能定理有
mgR-qE(R+L)-μmgL=0 (2分)
解得 (2分)
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