某同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的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 。
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 |
6.4 |
4 |
1 |
3 |
18 |
14.4 |
4 |
1 |
4 |
32 |
25.6 |
4 |
2 |
2 |
16 |
12.8 |
4 |
3 |
2 |
24 |
19.2 |
4 |
4 |
2 |
32 |
25.6 |
8 |
1 |
2 |
16 |
25.6 |
12 |
1 |
2 |
24 |
57.6 |
16 |
1 |
2 |
32 |
102.4 |
某同学研究小球摆动过程中机械能守恒,他用的DIS的装置如图(a)所示,在实验中,选择以图像方式显示实验的结果,所显示的DIS图像如图(b)所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。
(1)图(b)的图像中,表示小球的动能Ek随小球距D点的高度h变化关系的图线是( )。
(2)根据图(b)所示的实验图像,可以得出的结论__________ __________________。
如图所示,虚线A、B、C为某电场中的三条等势线,其电势分别为3V、5V、7V,实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹,P、Q为轨迹与等势线A、C的交点,带电粒子只受电场力,则下列说法正确的是 ( )
A.粒子带负电
B.粒子在P点的动能大于Q点动能
C.粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能
D.粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力
如下图所示,一电容为C的平行板电容器,两极板A、B间距离为d,板间电压为U,B板电势高于A板.两板间有M、N、P三点,M、N连线平行于极板,N、P连线垂直于极板, M、P两点间距离为L,∠PMN=θ。以下说法正确的是( )
A.电容器带电荷量为CU
B.两极板间匀强电场的电场强度大小为
C.M、P两点间的电势差为
D.若将带电荷量为+q的电荷从M移到P,该电荷的电势能减少了
如图所示,带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍,它们以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场,分别打在M、 N点,若OM=MN,则P和Q的质量之比为( )
A.3∶4 B. 4∶3
C. 3∶2 D. 2∶3
某实验小组拟用如图1所示装置研究滑块的运动。实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板,以及由漏斗和细线组成的单摆等。实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时单摆在垂直于纸带运动方向摆动,漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置。
①在图2中,从 纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致。
②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有: 、
(写出2个即可)。