某同学根据教材设计了如图所示的实验装置,用来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。________ (选填“正比”或“反比”)。
(2)控制力传感器的位置不变,提高转速,可观察到力传感器的示数变________ (选填“大”或“小”)。
(3)保持力传感器的位置不变,测得小球球心到转盘圆心的距离为r,改变马达转盘的转速n,测量在不同转速下,同一小球受到的力传感器的作用力F,得到多组n、F数据。以F为纵坐标,以
为横坐标建立坐标系,得到一条斜率为k的倾斜直线,则小球的质量为________ (用k、r表示)。
(2)控制力传感器的位置不变,提高转速,可观察到力传感器的示数变
(3)保持力传感器的位置不变,测得小球球心到转盘圆心的距离为r,改变马达转盘的转速n,测量在不同转速下,同一小球受到的力传感器的作用力F,得到多组n、F数据。以F为纵坐标,以
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更新时间:2024-04-06 07:22:10
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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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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“向心力与线速度关系”的探究,将小球用质量不计的细线系于固定在铁架台上的力传感器上,小球的下端有一宽度为d的遮光片,测得小球的直径为D、线长为L,重力加速度用g表示。
请回答下列问题:
s,则小球通过光电门时的速度为v=___________ m/s。
(2)小球通过光电门时力传感器的示数为
,如果小球及遮光片总质量为m,则向心力为F=___________ ;改变小球释放点的高度,多次操作,记录多组
、v的数据,作出
的图像,如果图线的斜率为k,则小球和遮光片的总质量为__________________________ (用k、L、D表示)。
(3)如上操作,结果发现向心力的理论值总大于F,则下列说法正确的是___________ 。(填选项前字母)
请回答下列问题:
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(2)小球通过光电门时力传感器的示数为
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(3)如上操作,结果发现向心力的理论值总大于F,则下列说法正确的是
A.小球的质量偏大 | B.小球不是由静止释放的 |
C.小球运动过程中受阻力的作用 | D.测量的小球速度偏大 |
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实验题
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【推荐2】某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式,实验情景如图中A、B、C所示,其中球的尺寸相等、只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等。
(1)三个情景中________ 是探究向心力大小F与质量m关系(选填“A”、“B”或“C”)。
(2)在B情景中,若左右两钢球所受向心力的比值为9:1,则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为__________ 。
(3)另一同学运用小球竖直平面做圆周运动,经过最低点时需要的向心力与提供的向心力是否相等来验证向心力大小的表达式,实验装置如图所示。
①用天平测出小钢球的质量m;
②用游标卡尺测出小钢球直径d;
③轻质细线一端与小钢球相连,另一端固定在拉力传感器上,并测出悬挂点至球心的距离L,小球静止时光电门的光正好对准小球的球心处;
④将小钢球拉到适当的高度处释放,测出小钢球通过光电门的时间t,则此时小钢球向心力表达式可表示为
=__________ (用题中字母表示);
⑤读出力传感器示数的最大值
,则向心力还可表示为
=__________ (用题中字母表示);
⑥对比
和
的大小,可得出结论。
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(1)三个情景中
(2)在B情景中,若左右两钢球所受向心力的比值为9:1,则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为
(3)另一同学运用小球竖直平面做圆周运动,经过最低点时需要的向心力与提供的向心力是否相等来验证向心力大小的表达式,实验装置如图所示。
①用天平测出小钢球的质量m;
②用游标卡尺测出小钢球直径d;
③轻质细线一端与小钢球相连,另一端固定在拉力传感器上,并测出悬挂点至球心的距离L,小球静止时光电门的光正好对准小球的球心处;
④将小钢球拉到适当的高度处释放,测出小钢球通过光电门的时间t,则此时小钢球向心力表达式可表示为
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⑤读出力传感器示数的最大值
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⑥对比
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【推荐3】某探究小组为探究向心力与线速度、角速度、圆周半径等大小关系,利用两个相同材质可绕竖直轴转动的水平转盘和两个相同的长方体小橡皮擦进行实验。如图所示,转盘半径分别为2r和r,A点在大转盘的边缘处、B点在大转盘上离转轴距离为r处,C点在小转盘的边缘处,橡皮擦与转盘间的最大静摩擦力是其所受重力的μ倍,大转盘通过皮带带动小转盘无打滑地转动。现将一橡皮擦放置在A处。
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(1)为探究线速度大小相等时向心力大小与圆周半径大小的关系,应将另一橡皮擦放在_____ (填“B”或“C”)处,当缓慢增大转速,可看到放置在____ 处的橡皮擦先开始滑动。
(2)为探究角速度相等时向心力大小与圆周半径大小的关系,应将另一橡皮擦放在_____ (填“B”“C”)处,缓慢增大转速,可看到放置在____ 处的橡皮擦先开始滑动。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/21/a2e11679-bca0-446c-9d86-60e85710b79b.png?resizew=240)
(1)为探究线速度大小相等时向心力大小与圆周半径大小的关系,应将另一橡皮擦放在
(2)为探究角速度相等时向心力大小与圆周半径大小的关系,应将另一橡皮擦放在
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