11.探究能力是物理學研究的重要能力之一.某物理興趣小組探究“阻力做功與繞固定軸轉(zhuǎn)動物體角速度ω的關系”,某同學采用了下述實驗步驟進行探究:
①如圖1所示,先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn),測得其角速度為ω;
②然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉(zhuǎn)軸間的摩擦力,砂輪最后停下,測出砂輪從脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的過程中轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為n;
③通過分析實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論.經(jīng)實驗測得的幾組ω和n的數(shù)據(jù)如下表所示:
實驗序號12345
ω/(rad•s-10.51234
n52080180320

(1)請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判定圖2圖象正確的是D
(2)若砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑大小為D,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時受到的摩擦力大小恒為Ff.砂輪脫離動力后克服摩擦力做功的表達式為Wf=Ff•nπD.(用題目中所給的物理量表示)

分析 (1)分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論,從而得出正確的圖線;
(2)摩擦力做的功等于摩擦力大小乘以路程;

解答 解:(1)由表格中數(shù)據(jù)分析可知,n與ω2的比值為一定值,即n與ω2成正比,故選:D.
(2)n圈時砂輪轉(zhuǎn)過的路程為:s=nπD,根據(jù)功的公式克服摩擦力做功的表達式為Wf=Ffs=Ff•nπD.
故答案為:(1)D,(2)Ff•nπD

點評 考查應用動能定理解決實際問題的能力和應用數(shù)學知識處理物理問題的能力;注意摩擦力做功與路程有關.

練習冊系列答案
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A.小球的最大加速度為$\frac{{F}_{0}}{m}$
B.小球的最大速度為$\frac{{F}_{0}+μmg}{μk}$,恒力F0的最大功率為$\frac{{{F}_{0}}^{2}+{F}_{0}μmg}{2μk}$
C.小球先做加速度減小的加速運動,后做加速度增大的減速運動直到靜止
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B.t′時刻,a、b的位移相同
C.在0~t′時間內(nèi),a的位移大于b的位移
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A.當傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時,物塊下滑的時間可能大于T
B.當傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時,物塊下滑的時間等于T
C.當傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時,物塊下滑的時間等于T
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A.英國物理學家卡文迪許用實驗的方法測出引力常量G
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