组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 向心力 > 通过牛顿第二定律求解向心力
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:502 题号:15314725
某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式。滑块套在水平杆上,随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片,宽度为d,与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度ω。旋转半径为R,每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。

(1)某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为△t,则角速度ω=________
(2)以F为纵坐标,以________(填“”“”“”或“”)为横坐标,可在坐标纸中描出数据点作一条直线;
(3)该小组验证(2)中的表达式时,经多次实验,分析检查,仪器正常,操作和读数均没有问题,发现示数F的测量值与其理论值相比________。(填“偏大或偏小”)

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【推荐1】某同学用如图所示的装置探究小球做圆周运动的向心加速度,竖直平面内有一固定轨道,由竖直轨道AB和圆弧轨道BC组成,上端C固定一压力传感器,水平地面上依次铺放平板、白纸、复写纸。现用小球向下压缩弹簧至小球到达D点(图中未画出),然后将小球从D点由静止释放,小球沿C端飞出,落到复写纸上,在白纸上留下点迹,记录压力传感器的示数。当地的重力加速度大小为g

(1)对于本实验,下列做法有必要的是_________
A.在轨道上涂上润滑油
B.固定轨道时,将上端切线方向调成水平
C.用秒表记录小球离开C端后在空中运动的时间
(2)若测出小球的质量为m,小球通过C端时压力传感器的示数为F,则小球通过C端时的向心加速度大小可表示为a=_________(用m、F、g表示)。
(3)若测出C端距地面的高度为h,小球在空中运动的水平位移大小为xBC轨道的半径为R,则小球通过C端时的向心加速度大小可表示为a=_________(用h、x、R、g表示)
2022-11-15更新 | 291次组卷
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(1)该时刻水柱初速度大小为______m/s;
(2)水柱上B点的速度大小为______m/s;

(3)图b所示为乙同学设计的实验装置,每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放,并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F。在轨道最低点右侧水平距离为处固定一等高竖直挡板,实验获得小球在竖直面上的下落距离y,处理数据后作出了如图c所示的图象,则由图可求得小球的质量______kg,四分之一圆弧形轨道半径______m。
2024-03-21更新 | 683次组卷
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(1)先用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图2所示,则遮光条宽度d=__________
(2)实验过程中从斜面的不同位置释放滑块,然后记录对应的遮光时间t和压力传感器的示数F,得到多组数据,该同学通过图象法来处理数据,得到如图3所示的图象,但忘记标横轴表示的物理量,请通过推理补充,横轴表示的物理量为__________(用已知物理量符号表示);
(3)已知图3中图线的斜率为k,纵截距为b,则可知滑块的质量m=__________;圆弧轨道的半径R=__________。(用已知物理量符号表示)
2020-05-31更新 | 399次组卷
共计 平均难度:一般