组卷网 > 知识点选题 > 通过牛顿第二定律求解向心力
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解析
| 共计 2 道试题
1 . 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示,转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上,可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供,同时,小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降,从而露出测力筒内的标尺,标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板ABC处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。

(1)在这个实验中,利用了_______(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系;
(2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时,应选择两个质量_______(选填“相同”或“不同”)的小球,分别放在挡板C______(选填“挡板A”或“挡板B”)处,同时选择半径______(选填“相同”或“不同”)的两个塔轮;
(3)当用两个质量相等的小球做实验,调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球半径的2倍,转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1:2,则左、右两边塔轮的半径之比为________
2020-11-06更新 | 2395次组卷 | 23卷引用:2023优化方案高考总复习 第四章 实验六 探究向心力大小与半径、角速度和质量的关系
2 . 未来中国宇航员将会登月成功,假设宇航员在登月前后做两次物理实验,分别测量物体的质量和月球的质量。
实验一:宇宙飞船绕月球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平直接称量物体的质量,宇航员在飞船中用如图所示的装置来间接测量小球的质量,给小球一个初速度,让它在细线的拉力下做匀速圆周运动,飞船中还有刻度尺、秒表两种测量工具。

实验二:宇航员抵达半径为R的月球后,仍用同样的装置做实验,给质量为m(实验一已测出)的小球-个初速度,使其在竖直平面内做变速圆周运动,月球表面没有空气,拉力传感器显示小球在最低点、最高点读数差的绝对值为△F,根据圆周运动的动力学公式和机械能守恒定律可得△F恒为小球在月球表面重力的6倍,已知引力常量为G
根据题中提供的条件和测量结果回答下列问题:
(1)实验一:若已知小球做匀速圆周运动时拉力传感器的示数为F,还需要测量的物理量是_____和周期,为了减小测量周期的误差,可测量n转对应的时间t,则待测小球质量的表达式为m=_____
(2)实验二:测得月球表面的重力加速度为_____,月球的质量为_____。(小球的质量用m表示)
共计 平均难度:一般