组卷网 > 知识点选题 > 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
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解析
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1 . 用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。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,回答以下问题:

(1)在该实验中,主要利用了__________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系;
A.理想实验法  B.微元法  C.控制变量法  D.等效替代法
(2)探究向心力与角速度之间的关系时,选择半径____________(填“相同”或“不同”)的两个塔轮;同时应将质量相同的小球分别放在____________处;
A.挡板A与挡板B  B.挡板A与挡板C  C.挡板B与挡板C
(3)通过本实验可以得到的结果是____________
A.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
B.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比
C.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
D.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成反比
2 . 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。

(1)实验采用的科学方法是___________
A.控制变量法
B.等效法
C.类比法
D.归纳法
(2)现将两小球分别放在两边的槽内,为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系,下列说法中正确的是______
A.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的小球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的小球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的小球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验
(3)某次用两个质量相同的小球进行实验,右边小球的轨道半径为左边小球的2倍,转动时发现左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的2倍,那么,左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为___________
2022-03-29更新 | 159次组卷 | 1卷引用:福建省宁德市部分达标中学2020-2021学年高一下学期期中联合考试物理试题
3 . 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。

(1)图示情景保持两小球运动半径和角速度相同,正在探究的向心力与___________的关系。若钢球质量是铝球质量的3倍,则钢球和铝球的向心力之比为__________
(2)利用此装备探究向心力与角速度之间的关系,某同学测出数据后作图,为了能简单明了的观察出向心力与角速度的关系,最好做的图像是(        )
A. 图像       B. 图像       C. 图像
4 . 如图是小明某次利用圆周运动演示仪探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m角速度和半径r之间的关系的实验装置图,圆周运动演示仪两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。

(1)图中小明探究的是向心力大小与______的关系,此时应当选用质量______的小球分别放在挡板A和C处。
(2)当探究向心力大小和半径之间的关系时,应当将皮带套在塔轮半径______(填:相等或不相等)的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板______和挡板______处。(后两空填“A”或“B”或“C”)
2022-03-28更新 | 251次组卷 | 1卷引用:重庆市第七中学校2021-2022学年高一下学期3月月考物理试题
5 . 某小组利用力的传感器探究“圆周运动的向心力表达式”。如图所示,在光滑的水平面上,固定一个光滑的轨道,处安装光电门可以测量小球的速度,处安装力的传感器,可以测得小球到点时对轨道的压力。

(1)在这个实验中,利用________来探究向心力大小与小球质量、速度、轨道半径之间的关系。
A.理想实验法                           B.控制变量法                           C.等效替代法
(2)实验中,同一小球先后两次以不同的速度沿着同一轨道做匀速圆周运动,若光电门记录的时间比为1:2,传感器记录的压力比为________,则可得到向心力与________成正比。
(3)实验中,让同一小球先后两次沿着不同半径的轨道做匀速圆周运动。若光电门记录的时间相同,轨道半径比为1:2,则传感器记录的压力比为________,则可得到向心力与________成正比。
6 . 某物理兴趣小组利用传感器进行探究,实验装置原理如图所示。装置中水平光滑直槽能随竖直转轴一起转动,将滑块套在水平直槽上,用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时,细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得,滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。

(1)小组同学先让一个滑块做半径r的圆周运动,得到图甲中①图线。然后保持滑块质量不变,再将运动的半径r分别调整为,在同一坐标系中又分别得到图甲中②、③、④、⑤四条图线。

(2)对①图线的数据进行处理,获得了图像,如图乙所示,该图像是一条过原点的直线,则图像横坐标x代表的是________
(3)对5条图线进行比较分析,得出一定时,的结论。请你简要说明得到结论的方法_______
2022-03-25更新 | 1021次组卷 | 13卷引用:2022届北京市丰台区高三下学期一模物理试题
7 . 探究向心力大小F与物体的质量m、角速度和轨道半径r的关系实验。
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________
A.探究平抛运动的特点
B.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
C.探究两个互成角度的力的合成规律
D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)某同学用向心力演示器进行实验,实验情景如甲、乙、丙三图所示。

a.三个情境中,图________是探究向心力大小F与质量m关系(选填“甲”、“乙”、“丙”)。
b.在甲情境中,若两钢球所受向心力的比值为,则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为_________
2022-03-25更新 | 524次组卷 | 2卷引用:2022届北京市丰台区高三下学期一模物理试题
8 . 在“探究向心力大小的表达式”实验中,所用向心力演示器如图所示。图是演示器部分原理示意图:皮带轮①、④的半径相同,轮②的半径是轮①的1.5倍,轮③的半径是轮①的2倍,轮④的半径是轮⑤的1.5倍,轮④的半径是轮⑥的2倍;两转臂上黑白格的长度相等;为三根固定在转臂上的挡板,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力。图中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有:质量均为的球1和球2,质量为m的球3。

(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时,我们主要用到了物理学中的______
A.等效替代法       B.控制变量法       C.理想实验法       D.转化法
(2)实验时将球1、球2分别放在挡板位置,将皮带与轮②和轮⑤连接,转动手柄观察左右两个标尺,此过程是验证向心力的大小与________的关系。
(3)实验时将皮带与轮③和轮⑥相连,将球分别放在挡板位置,转动手柄,则标尺1和标尺2显示的向心力之比为________
9 . 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A、B、C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____(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_______(填“相同”或“不同”)的小球,分别放在挡板C与____(填“挡板A”或“挡板B”)处,同时选择半径____(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轨道半径的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____
(4)若放在长槽和短槽的三个小球均为质量相同的钢球,皮带所在塔轮的半径为1∶1,逐渐加大转速,左右标尺露出的红色、白色等分标记之比会___________。(填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)
2022-03-23更新 | 1071次组卷 | 2卷引用:浙江省湖州中学2021-2022学年高一下学期第一次质量检测物理试题
10 . 如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置,圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F,速度传感器测量圆柱体的线速度v,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力F与线速度v的关系。

(1)该同学采用的实验方法为______
A.等效替代法       B.控制变量法       C.理想化模型法
(2)改变线速度v,多次测量,该同学测出了五组Fv数据,如下表所示:
v/(m·s11.01.52.02.53.0
F/N0.882.003.505.507.90
该同学对数据分析后,在图坐标纸上描出了五个点。

①在图乙中作出F­v2图线;______
②若圆柱体运动半径r=0.2m,由作出的F­v2的图线可得圆柱体的质量m=______kg。(结果保留两位有效数字)
2022-03-23更新 | 3493次组卷 | 49卷引用:云南省曲靖市富源县二中2017-2018学年下学期高一物理3月月考物理试题
共计 平均难度:一般