早教吧作业答案频道 -->物理-->
探究能力是物理学研究的重要能力之一,有同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关.他以圆形砂轮为研究对象,研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系
题目详情
探究能力是物理学研究的重要能力之一,有同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关.他以圆形砂轮为研究对象,研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系.砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下,设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为10/π牛(不计转轴与砂轮的摩擦),分别取不同质量、不同半径的砂轮,使其以不同的角速度旋转进行实验,得到数据如下表所示:
(1)由上述数据推导出转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为___(比例系数用k表示).
(2)以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是___.
(1)由上述数据推导出转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为___(比例系数用k表示).
(2)以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是___.
半径r/cm | 质量m/kg | 角速度ω(rad/s) | 圈数 | 转动动能Ek/J |
4 | 1 | 2 | 8 | |
4 | 1 | 3 | 18 | |
4 | 1 | 4 | 32 | |
4 | 2 | 2 | 16 | |
4 | 3 | 2 | 24 | |
4 | 4 | 2 | 32 | |
8 | 1 | 2 | 16 | |
12 | 1 | 2 | 24 | |
16 | 1 | 2 | 32 |
▼优质解答
答案和解析
(1)砂轮停下时,砂轮边缘某点转过的弧长s=2πn,其中n是砂轮转过的圈数,砂轮克服摩擦力做的功等于砂轮动能的变化量,由能量守恒率可知:EK=Wf=fs=
×2πn=20n(cm)=0.2n(m),实验时砂轮的动能如下表所示:
①根据第一、二、三组数据,半径、质量相同,角速度不同,发现角速度变为原来的2倍,转动动能变为原来的4倍,角速度变为原来的
倍,转动动能变为原来的
倍,可知转动动能与角速度的二次方成正比.②根据第一、四组数据,半径、角速度相同,质量不同,发现质量变为原来的2倍,转动动能变为原来的2倍,可知转动动能与质量成正比.③由第七九两组数据可知,质量、角速度相同,半径不同,发现半径变为原来的2倍,转动动能变为原来的2倍,可知转动动能与半径的成正比,综上所述,转动动能与质量、半径成正比、与角速度的二次方成正比,表达式为:
EK=kmω2r(k为比例系数);
(2)分析的过程中总要控制一些量不变,故答案为:控制变量法.
故答案为:(1)kmω2r;(2)控制变量法.
10 |
π |
半径r/cm | 质量/m0 | 角速度(rad/s) | 圈数 | 转动动能/J |
4 | 1 | 2 | 8 | 1.60 |
4 | 1 | 3 | 18 | 3.60 |
4 | 1 | 4 | 32 | 6.40 |
4 | 2 | 2 | 16 | 3.20 |
4 | 3 | 2 | 24 | 4.80 |
4 | 4 | 2 | 32 | 6.40 |
8 | 1 | 2 | 16 | 3.20 |
12 | 1 | 2 | 24 | 4.80 |
16 | 1 | 2 | 32 | 6.40 |
3 |
2 |
9 |
4 |
EK=kmω2r(k为比例系数);
(2)分析的过程中总要控制一些量不变,故答案为:控制变量法.
故答案为:(1)kmω2r;(2)控制变量法.
看了探究能力是物理学研究的重要能力...的网友还看了以下:
电能可以使电灯发光,同时产生的内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能.汽车制动过程中,动 2020-06-06 …
下面的运动哪些是平移?哪些是旋转?(把序号填在答题卡指定的位置)①升降国旗②拧开水龙头③用钥匙拧开 2020-07-03 …
如图所示,一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,铝框可以绕竖直的转轴自由转动.转动手柄使磁铁绕竖直的 2020-07-31 …
电能可以使电灯发光,同时产生的内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能。汽车制动过程中,动能 2020-11-03 …
如图是离心试验器的原理图,可以用离心试验来研究“过荷”对人体的影响,测试人的抗荷能力.离心试验器转动 2020-11-11 …
(2011•巢湖模拟)做如图所示的小实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,这时发现小灯泡发光,微 2020-11-12 …
在使用显微镜进行对光时,下述四个实验步骤,正确的顺序应是()(2009临沂)在使用显微镜进行对光时, 2020-11-13 …
(2006•贵阳)做如图所示的小实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,这时发现小灯泡发光,微风电 2020-11-13 …
做如图所示的小实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,这时发现小灯泡发光,微风电扇居然变成了“发电 2020-12-23 …
电能可以使电灯发光,同时产生的内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能.汽车制动过程中,动能 2020-12-25 …