题目

 (6分)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：(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，转轴间的摩擦力为10/πN。 （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圈后的角速度为      rad/s。 答案： (1) (2) 2ω2  (3)  2 Ek/J 0.5 2 8 18 32

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