组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
题型:实验题 难度:0.85 引用次数:1345 题号:12678944
在使用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与哪些因素有关的实验中。

(1)本实验采用的科学方法是______________
(2)转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的压力提供了小球做匀速圆周运动的向心力,弹簧测力套筒上露出的标尺可以显示此力的大小。由图示情景可知,钢球A与铝球B的角速度关系为ωA________ωB;(选填“>”“=”或“<”)
(3)通过本实验可以得到的结论有________
A.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成反比
C.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比

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【推荐1】某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小与周期、半径之间的关系,轻绳一端系着小球,另一端固定在竖直杆上的力传感器上,小球套在光滑水平杆上。水平杆在电动机带动下可以在水平面内绕竖直杆匀速转动。已知小球质量为m,小球做圆周运动的半径为r,电子计数器可记录杆做圆周运动的圈数,用秒表记录小球转动n圈的时间为t

(1)若保持小球运动半径不变,仅减小运动周期,小球受到的拉力将___________;若保持小球运动的周期不变,仅减小运动半径,小球受到的拉力将___________。(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)该小组同学做实验时,保持小球做圆周运动的半径不变,选用质量为的小球甲和质量为的小球乙做了两组实验。两组实验中分别多次改变小球运动的转速,记录实验数据,作出了F关系如图乙所示的①和②两条曲线,图中反映小球甲的实验数据是_________(选填“①”或“②”)。

2023-03-22更新 | 821次组卷
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【推荐2】某同学设计了一个“用圆锥摆粗略验证向心力公式”的实验如图所示,细线上端固定在铁架台上,下端悬挂一个钢球将画着同心圆的白纸置于水平桌面上,使圆心正好位于悬点正下方。用手带动钢球,使它沿纸上的某个圆做匀速圆周运动(钢球恰好未触及纸面)。

(1)在该实验中,通过纸上的圆测量小钢球做匀速圆周运动的___________(写出物理量名称和相应字母),用天平测量钢球的质量m,用秒表测量钢球转动n圈所用的时间为t,即可计算钢球运动所需的向心力F=___________
(2)结合上一问测量的物理量,只要再测出悬点与水平桌面的高度h,给定本地的重力加速度g,即可计算合力F=___________(用上述测量物理量的符号表示)。
(3)若向心力F与合力F在误差范围内相等,便粗略验证了向心力表达式的正确性。
2021-06-12更新 | 156次组卷
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【推荐3】用如图所示的实验装置研究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降,从而露出标尺,根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。

(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,套有皮带的塔轮边缘处的___________大小相等:(填 “线速度”或“角速度”)
(2)探究向心力与半径的关系时,应将皮带套在两塔轮半径___________ ( 填“相同”或“不同”)的轮盘上,将质量相同的小球分别放在哪两个处挡板________
A.“A”处和“B”处               B.“A”处和“C”处             C.“B”处和“C”处
(3)探究向心力与角速度的关系时,应将皮带套在两塔轮半径___________(填“相同”或“不同”)的轮盘上,将质量相同的小球分别放在哪两处挡板__________
A.“A”处和“B”处                 B.“A”处和“C”处             C.“B”处和“C”处
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共计 平均难度:一般