宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境中设计了如下图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测量物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中备有必要的基本测量工具。(1)物体与桌面间的摩擦力_____________ 忽略不计(选填“可以”或“不能”),原因是_____________ ;
(2)实验时需要测量的物理量是:弹簧秤示数F、_________ 和_________ ;(填写选项)
A.圆周运动的半径r
B.水平面的高度h
C.小球运动周期T
D.绳子的长度L
(3)待测质量的表达式为m=_________________ 。(用物理量符号表示)
(2)实验时需要测量的物理量是:弹簧秤示数F、
A.圆周运动的半径r
B.水平面的高度h
C.小球运动周期T
D.绳子的长度L
(3)待测质量的表达式为m=
更新时间:2022-05-06 19:50:58
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【知识点】 通过牛顿第二定律求解向心力
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【推荐1】为测定小物块P与半径为R的圆形转台B之间的动摩擦因数(设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等),小宇设计了如图所示实验,并进行如下操作:
(1)用天平测得小物块P的质量m;
(2)测得遮光片宽为d,伸出转台的长度为L(d≪L);
(3)将小物块P放在水平转台上,并让电动机带动转台匀速转动,调节光电门的位置,使固定在转台边缘的遮光片远离转轴的一端并恰好能扫过光电门的激光束;
(4)转动稳定后,从与光电门连接的计时器读出遮光片单次经过光电门的时间为Δt;
(5)不断调整小物块与转台中心O的距离,当距离为r时,小物块随转台匀速转动时恰好不会被甩出。
已知当地重力加速度为g。那么,转台旋转的角速度ω=_____ ,小物块与转台间的动摩擦因数μ=_____ ,实验中不必要的步骤是_____ (填步骤序号)。
(1)用天平测得小物块P的质量m;
(2)测得遮光片宽为d,伸出转台的长度为L(d≪L);
(3)将小物块P放在水平转台上,并让电动机带动转台匀速转动,调节光电门的位置,使固定在转台边缘的遮光片远离转轴的一端并恰好能扫过光电门的激光束;
(4)转动稳定后,从与光电门连接的计时器读出遮光片单次经过光电门的时间为Δt;
(5)不断调整小物块与转台中心O的距离,当距离为r时,小物块随转台匀速转动时恰好不会被甩出。
已知当地重力加速度为g。那么,转台旋转的角速度ω=
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【推荐2】某同学想测量未知滑块的质量m和圆弧轨道的半径R。所用装置如图1所示,一个倾角为37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切,一个可以看做质点的滑块从斜面上某处由静止滑下,滑块上有一个宽度为d的遮光条,在圆弧轨道的最低点有一光电门和一压力传感器(没有画出),可以记录挡光时间t和传感器受到的压力F,已知重力加速度为g。
(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)
(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
(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=
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【推荐3】某学习小组想要验证牛顿第二定律不仅适用于直线运动,对曲线运动同样适用。他们制作了如图1所示的装置,将拉力传感器固定在天花板上,不可伸长的细线一端连在拉力传感器上的O点,另一端系住一个钢球,并在O点的正下方适当的位置固定一个光电门。将钢球拉至细线与竖直方向成一定角度处无初速度释放,记下拉力传感器显示的最大示数F和钢球通过光电门时的挡光时间t。已知当地重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量钢球的直径d,如图2所示,读数为______ mm;
(2)除题中测量的物理量外,还需测量细线的长度L和______ ;
(3)若以上测量物理量在误差允许的范围内满足关系式______ (用题中所给的物理量和所测物理量的符号表示),则可验证牛顿第二定律不仅适用于直线运动,对曲线运动同样适用。
(1)用游标卡尺测量钢球的直径d,如图2所示,读数为
(2)除题中测量的物理量外,还需测量细线的长度L和
(3)若以上测量物理量在误差允许的范围内满足关系式
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