探究能力是物理学研究的重要能力之一．某物理兴趣小组探究“阻力做功与绕固定轴转动物体角速度ω的关系”，某同学采用了下述实验步骤进行探索：①如图1所示，先让砂轮由动力带动勻速旋转，测得其角速度为ω；②然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间的摩擦力，砂轮最后停下，测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转过的圈数为n③通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n的数据如下表所示：实验序号 1 2 3 4 5 ω/rad?s-1 0.5 1 2 3 4 n 5 20 80 180 320 （1）请你根据表中的数据判定图2中的图象正确的是．（2）若砂轮转轴的直径大小为D，转轴转动时受到的摩擦力大小恒为f．砂轮脱离动力后克服摩擦力做功的表达式为Wf= ．（用题目中所给的物理量表示）（3）若某次实验测量砂轮转轴的直径D，游标卡尺上的示数如图3所示，则D= mm0（4）物体因绕转轴转动而具有的动能叫转动动能．设法测得砂轮转轴转动时受到的摩擦力f=10πN，通过上述实验，可以得出：该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为Ek=kω2，其中比例系数k的大小为，k的单位是（用力学基本单位kg、m、s表示）．试题及答案-填空题-云返教育

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探究能力是物理学研究的重要能力之一．某物理兴趣小组探究“阻力做功与绕固定轴转动物体角速度ω的关系”，某同学采用了下述实验步骤进行探索：

①如图1所示，先让砂轮由动力带动勻速旋转，测得其角速度为ω；
②然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间的摩擦力，砂轮最后停下，测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转过的圈数为n
③通过分析实验数据，得出结论．
经实验测得的几组ω和n的数据如下表所示：

实验序号	1	2	3	4	5
ω/rad?s^-1	0.5	1	2	3	4
n	5	20	80	180	320

（1）请你根据表中的数据判定图2中的图象正确的是          ．
（2）若砂轮转轴的直径大小为D，转轴转动时受到的摩擦力大小恒为f．砂轮脱离动力后克服摩擦力做功的表达式为W_f=          ．（用题目中所给的物理量表示）
（3）若某次实验测量砂轮转轴的直径D，游标卡尺上的示数如图3所示，则D=          mm₀
（4）物体因绕转轴转动而具有的动能叫转动动能．设法测得砂轮转轴转动时受到的摩擦力f=

N，通过上述实验，可以得出：该砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系式为E_k=kω²，其中比例系数k的大小为，k的单位是（用力学基本单位kg、m、s表示）．

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D:πDnf:10.00:2:kg?m²

解：（1）由表格中数据分析可知，n与ω²的比值为一定值，即n与ω²成正比，故选：D．
（2）n圈时砂轮转过的路程为：s=nπD，根据功的公式克服摩擦力做功的表达式为W_f=fs=f?nπD
（3）固定刻度读数为10mm；游标尺第0刻线与主尺刻线对其，故游标尺读数为：0.05mm×0=0.00mm；
故游标卡尺读数为：10.00mm；
（4）根据动能定理得：E_k=f?n?πD，代入f=

，D=0.01m，得：E_k=0.1nJ，即0.1n=E_k=kω²．将任一组数据比如：ω=1rad/s，E_k=0.1×20=2J，代入得到k=2J?s²/rad²，
又J=kg?m/s²?m=kgm²/s²，代入得：k=kg?m²
故答案为：（1）D；
（2）πDnf；
（3）10.00；
（4）2，kg?m²．

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