（1）某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图1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）．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为T=2π

m/k

，其中m是振子的质量，k是与弹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）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2所示，为了研究某一砂轮的转动动能E_k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

10

π

N．
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E_k与角速度ω的关系式E_k=

 

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．

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探究能力是物理学研究的重要能力之一．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．为了研究某一砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系．某同学采用了下述实验方法进行探索：如图先让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，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组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

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力恒定为10/π（N）．
（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．
（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系式为

 

．
（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为

 

rad/s．

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（1）探究能力是物理学研究的重要能力之一，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，为了研究砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：先让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，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组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

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为

10

π

N
①计算出砂轮每资助脱离动力的转动动能，并填入上表中
②由上述数据推导出砂轮转动动能与角速度的关系式为

 

（2）应用《伏安法测电阻》时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果存在着误差，而按图中所示的电路进行测量，则可以避免由电压表和电流表内阻所带来的误差．电流表和电压表的量程分别用0～0.6A和0～3V档．
①请在下列横线上简要写出还未完成的主要操作步骤，并用字母表达相应测量值
a．闭合开关S₁、S₂接2，调节R_p和R?_p，使电压表和电流表的读数尽可能大，读出电流表和电压表读数I₂、U₂
b．保持R_p不变

 

②请推导出待测电阻R_x的表达式．
③用线把实物图按电路图连成测量电路，请将图中未连的线完成．

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探究能力是进行物理学研究的重要能力之一．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．为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索．如图所示，先让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，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据得出结论．另外已测试砂轮转轴的直径为2cm，转轴间的摩擦力为10N/π．经实验测得的几组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

（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．?
（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为

 

．?
（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈时的角速度为

 

 rad/s．

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（1）用游标为20分度的卡尺，测某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径是

 

mm．

（2）探究能力是物理学研究的重要能力之一．
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．为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索：先让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，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n如下表所示：另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/π N．

ω/rad?s-1	0.5	1	2	3	4
n	5.0	20	80	180	320
Ek/J

①计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．
②由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为

 

．
③若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈时的角速度为

 

rad/s．

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一、选择题

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、填空题

13．3n

14（1）如下表（3分）（2）E_k=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、计算题

16．(1)假设地球质量为M    有g=GM/R²

   设月球绕地球运动的轨道半径为r   有GMm_月/r²=m_月r(2π/T)² 

      由上面可得：r=    

(2) 设下落到月面的时间为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)小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，在最高点时有速度v₁，此时做圆周运动的半径为r，则mg(-r)= mv₁²    ①  1分          且mg=m   ②   1分

  由几何关系: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)小球做圆周运动到达最低点时，速度设为v₂    则

T-mg=m    ⑥   1分  以后小球做平抛运动过B点，在水平方向有x=v₂t  ⑦ 1分

在竖直方向有：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＝E_kt－E_k，1分

所以E_kt＝qEL＋E_k＝5E_k，1分

（2）若粒子由bc边离开电场，L＝v₀t，v_y＝＝，2分

E_k’－E_k＝mv_y²＝＝，2分

所以E＝，1分

若粒子由cd边离开电场，

qEL＝E_k’－E_k，所以E＝，2分

19A、解：（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块经过圆弧轨道B点时的速度为v_B，根据动能定理有                       （2分）

解得                                             （2分）

（2）根据牛顿运动定律有                              （2分）

解得 N_B=3mg-2qE                                                     （2分）

（3）小滑块在AB轨道上运动时，所受摩擦力为 f=μmg                   （1分）

小滑块从C经B到A的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功。设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A、B两点之间的距离）为L，则根据动能定理有

mgR-qE（R+L）-μmgL=0                                               （2分）

解得                                                （2分）