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(1)(9分)某同学设计了一个测量物体质量的装置,如图所示,其中P是光滑水平轨道,A是质量为M的带夹子的已知质量金属块,Q是待测质量的物体(可以被A上的夹子固定)。已知该装置的*簧振子做简谐运动的周期为,其中m是振子的质量,k是与*簧的劲度系数有关的常数。
① 简要写出测量方法及所需测量的物理量(用字母表示)
A.
B.
② 用所测物理量和已知物理量求解待测物体质量的计算式为m=
(2)(9分)物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关。如图所示,为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω和关系,可采用下述方法:先让砂轮由动力带动匀速旋转,测行其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下。测出脱离动力到停止转动砂轮转过的转数n,测得几组不同的ω和n如下表所示:
ω(rad/s) | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N | 5 | 20 | 80 | 180 | 320 |
Ek(J) |
另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为。
① 试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能,并填入上表中
② 试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度ω的关系式Ek=
③ 若脱离动力后砂轮角速度为2.5rad/s,则它转过45转后角速度为 rad/s
【回答】
(1)(9分)
① A、不放Q时用秒表测出振子振动20次的时间t1,(或测出振子的周期T1),
B、将Q固定在A上,用秒表测出振子振动20次的时间t2,(或测出振子的周期T2)
②或
(3)①0.5,2,8,18,32 ②2ω2 ③
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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