Question

探究“牛頓第二定律”時(shí)，某小組設(shè)計(jì)雙車(chē)位移比較法來(lái)探究加速度與力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，將兩平行軌道并排放置在水平桌面上，兩小車(chē)后的剎車(chē)線(xiàn)穿過(guò)尾端固定板，由安裝在后面的剎車(chē)系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行控制（未畫(huà)出剎車(chē)系統(tǒng)）。通過(guò)改變砝碼盤(pán)中的砝碼來(lái)改變拉力大小。試回答下列問(wèn)題：

（1）通過(guò)比較兩小車(chē)的位移來(lái)比較兩小車(chē)的加速度大小，是因?yàn)槲灰婆c加速度的關(guān)系式為　　　　 。

（2）已知兩車(chē)質(zhì)量均為200g，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：　　　　　　　　　 。

②該裝置中的剎車(chē)系統(tǒng)的作用是_________________________________。

14.探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一，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)，為了研究砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能E_k與角速度ω的關(guān)系，某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究：先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)得其角速度ω，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)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過(guò)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(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為

（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中。

（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與角速度的關(guān)系式為_(kāi)_______________。

Answer 1

； 在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)當(dāng)小車(chē)質(zhì)量保持不變時(shí)，由于說(shuō)明；控制兩車(chē)同時(shí)運(yùn)動(dòng)和同時(shí)停止；調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量等）

（1）  0.5、2、8、18、32；

（2）   2ω²（砂輪轉(zhuǎn)一周克服摩擦力做功為，

動(dòng)能定理可知其動(dòng)能與角速度所對(duì)應(yīng)的值；，即

（3）解得k=2，x=2，即；