如图甲是“探究向心力大小F与质量m、半径r、角速度
的关系”的实验装置示意图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速：质量为m的金属块放在转台上随转台一起转动，金属块到转轴的水平距离为r，用一轻质细线绕过固定在转台中心的光滑小滑轮与力传感器连接，可直接测量向心力的大小F；转台一端下方固定挡光宽度为d的挡光杆，挡光杆经过光电门时，系统将自动记录其挡光时间。金属块与转台之间的摩擦力忽略不计。
，转台的角速度的表达式为_________ （用题目中所给物理量的字母表示）。
（2）该同学为了探究向心力大小F与角速度的关系，需要控制________ 和________ 两个量保持不变；多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出
图像如图乙所示，若已知金属块质量
，则金属块到转轴的水平距离
________ m。（结果保留2位有效数字）
的关系”的实验装置示意图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速：质量为m的金属块放在转台上随转台一起转动，金属块到转轴的水平距离为r，用一轻质细线绕过固定在转台中心的光滑小滑轮与力传感器连接，可直接测量向心力的大小F；转台一端下方固定挡光宽度为d的挡光杆，挡光杆经过光电门时，系统将自动记录其挡光时间。金属块与转台之间的摩擦力忽略不计。
，转台的角速度的表达式为（2）该同学为了探究向心力大小F与角速度
的关系，需要控制图像如图乙所示，若已知金属块质量，则金属块到转轴的水平距离
23-24高一上·河北石家庄·期末 查看更多[4]
江苏省苏州市震川高中2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题（已下线）2019人教版必修第二册 第六章圆周运动 2 第1课时 实验：探究向心力大小的表达式 热搜题（已下线）必修二 第六章 课时03 向心力 进阶拓展河北省石家庄市2022-2023学年高一上学期期末教学质量检测物理试卷
更新时间：2024-01-06 16:33:58
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【知识点】 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
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【推荐1】用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式．匀速转动手柄，可以使变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动，根据标尺上露出的等分标记，可以粗略计算出两个球所受的向心力大小之比。
______ 组数据；
(2)为了探究向心力大小与转速的关系，应比较表中的第1组和第______ 组数据；
(3)为了探究向心力大小与半径的关系，应比较表中的第1组和第______ 组数据。
| 组数 | 小球的质量m/g | 转动半径r/cm | 转速n/ |
| 1 | 14.0 | 15.00 | 1 |
| 2 | 28.0 | 15.00 | 1 |
| 3 | 14.0 | 15.00 | 2 |
| 4 | 14.0 | 30.00 | 1 |
(2)为了探究向心力大小与转速的关系，应比较表中的第1组和第
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，转动的圆周半径为
，细线悬点与白纸上圆心的距离
，当地重力加速度
。（以下的计算结果均保留二位有效数字）
(1)图中细线与竖直方向的夹角
比较小，可认为
，其中
_ ；依据受力分析，可求得钢球做匀速圆周运动时的向心力
______ 
；
(2)用秒表测得圆锥摆运动30圈的总时间为
，则该周期
______ 
；再利用向心力的表达式可以得到钢球运动的向心力
______ ；
(3)在误差允许的范围内，可认为
______ 
（填“
”“
”、“
”），证明向心力的表达式正确。
，实验装置如图所示。细线下悬挂一个钢球，上端固定在铁架台上，将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心处，与白纸接触但无挤压。用手带动钢球，设法使它沿纸面上某个圆做圆周运动。测得钢球质量，转动的圆周半径为，细线悬点与白纸上圆心的距离，当地重力加速度。（以下的计算结果均保留二位有效数字）(1)图中细线与竖直方向的夹角
比较小，可认为，其中；(2)用秒表测得圆锥摆运动30圈的总时间为
，则该周期；再利用向心力的表达式可以得到钢球运动的向心力；(3)在误差允许的范围内，可认为
（填“”“”、“”），证明向心力的表达式正确。
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(2)某次实验中，探究的是向心力与质量之间的关系，左、右两边露出的标尺分别是1格和4格，则左、右两边所放小球的质量之比为______ ，若探究的是向心力与角速度之间的关系，左、右两边露出的标尺分别是4格和9格，则左、右两边所放小球转动的角速度大小之比为______ 。
(2)某次实验中，探究的是向心力与质量之间的关系，左、右两边露出的标尺分别是1格和4格，则左、右两边所放小球的质量之比为
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