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1 . 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。__________ 之比(选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”);在加速转动手柄过程中,左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________ (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
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2 . 某同学设计了一个探究向心力F的大小与角速度大小
和半径r之间关系的实验。选一根圆珠笔杆,取一根尼龙细线,一端系一个小钢球,质量为m;另一端穿过圆珠笔杆,吊上若干质量相同的钩码,质量为M,如图甲所示。调节尼龙细线,使小钢球距圆珠笔杆的顶口(笔尖部)的线长为L。握住圆珠笔杆,并在该同学头部的上方尽量使小钢球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动(细线上拉力近似等于小钢球所需的向心力),用秒表记录物块运动n圈的时间为
。![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9448bf1d6136b3a108e7ea60506ad39.png)
____ (用题目给出的符号表示)。
(2)保持水平部分尼龙细线的长度L不变,在下方增加质量为M的钩码,发现此时钢球匀速转动的角速度
为原来的____ 倍。
(3)保证钢球的质量m、圆珠笔杆的顶口(笔尖部)的线长为L不变,得到钢球转动的角速度平方
与钩码重力
的关系图像,其中正确的是图____ (填“乙”或“丙”)。
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(2)保持水平部分尼龙细线的长度L不变,在下方增加质量为M的钩码,发现此时钢球匀速转动的角速度
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(3)保证钢球的质量m、圆珠笔杆的顶口(笔尖部)的线长为L不变,得到钢球转动的角速度平方
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3 . 用如图甲所示的实验装置探究影响向心力大小的因素。已知长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等,转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力,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,根据标尺上的等分格可以粗略估算出两个球所受向心力的比值。______ 处。(选填“A”、“B”)
(2)在探究向心力与角速度的关系时,实验情境如图乙所示,根据实验数据做出的图像如图丙,则横坐标x代表的物理量是______ ;如果直线的斜率为k,且小球的轨道半径r已知,则可得小球的质量为______ 。
(2)在探究向心力与角速度的关系时,实验情境如图乙所示,根据实验数据做出的图像如图丙,则横坐标x代表的物理量是
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4 . 某实验小组用如图所示的装置做“探究向心力的大小F与质量m、角速度
和半径r之间的关系”实验。已知挡板A到左侧塔轮的中心距离与挡板C到右侧塔轮的中心距离相等。_______ (填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)。
(2)要探究向心力与质量的关系,应将两个质量不同的小球(均可视为质点),分别放置在_______ (填“挡板A、B” “挡板B、C”或“挡板A、C”)处,将传动皮带套在半径相同的左、右两个塔轮上,匀速转动手柄,若左、右两标尺露出的格子数之比为
,则左、右小球的质量之比为_______ 。
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(2)要探究向心力与质量的关系,应将两个质量不同的小球(均可视为质点),分别放置在
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5 . 某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度
之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1∶1,2∶1和3∶1(如图2所示)。实验时,将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处,A、C分别到左右塔轮中心的距离相等,B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,请回答下列问题:
(2)若要探究向心力的大小F与半径r的关系,可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处,将传动皮带置于第______ 层(填“一”、“二”或“三”);
(3)某次实验时,小明同学将质量为
和
的小球分别放在B、C位置,传动皮带位于第三层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为2∶3,由此可知![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1c8ec23577fab24680eede0ed1de43f.png)
______ 。
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A.理想实验法 | B.控制变量法 | C.微元法 | D.等效替代法 |
(2)若要探究向心力的大小F与半径r的关系,可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处,将传动皮带置于第
(3)某次实验时,小明同学将质量为
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6 . 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个实验是相同的 ;
(2)某同学用如下图所示实验装置进行探究,圆柱体放置在水平圆盘上做匀速圆周运动,圆柱体与圆盘之间的摩擦可忽略不计。力传感器测量向心力大小F,角速度传感器测量角速度大小
,该组同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究F与
的关系。____ ,如果直线的斜率为k,则可以得到圆柱体的质量为____ 。
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(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的 ;
A.探究平抛运动的特点 |
B.探究两个互成角度的力的合成规律 |
C.探究匀变速直线运动规律 |
D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 |
(2)某同学用如下图所示实验装置进行探究,圆柱体放置在水平圆盘上做匀速圆周运动,圆柱体与圆盘之间的摩擦可忽略不计。力传感器测量向心力大小F,角速度传感器测量角速度大小
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7 . 如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上,下端悬挂一个质量为m的小球,将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上,调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度,使纸面贴近小球但不接触。
(2)考虑到实验的环境、测量条件等实际因素,对于这个验证性实验的操作,下列说法中正确的是____(选填选项前的字母)。
(3)在考虑到有空气阻力的影响下,上述实验中小球运动起来后,经过比较长的时间,会发现其半径越来越小,足够长时间后,小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略,即每一周都可视为匀速圆周运动,请对小球和卫星运动的周期变化情况进行比较,并写出结论
A.绳子对球拉力 | B.小球自身重力 |
C.拉力和重力的合力 | D.拉力在水平方向的分力 |
(2)考虑到实验的环境、测量条件等实际因素,对于这个验证性实验的操作,下列说法中正确的是____(选填选项前的字母)。
A.小球质量的测量误差不影响本实验验证 |
B.小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证 |
C.在其他因素不变的情况下,实验中细绳与竖直方向的夹角越大,小球做圆周运动的线速度越大 |
D.在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下,实验中细绳越长,小球做圆周运动的线速度越大 |
(3)在考虑到有空气阻力的影响下,上述实验中小球运动起来后,经过比较长的时间,会发现其半径越来越小,足够长时间后,小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略,即每一周都可视为匀速圆周运动,请对小球和卫星运动的周期变化情况进行比较,并写出结论
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8 . 图甲是一种常见的探究向心力大小的仪器。小明通过查阅说明书得知变速塔轮按如图乙的三种方式进行组合,每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1。______ (填“一”“二”或“三”)层塔轮,然后将两个质量相等的钢球分别放在_________ (填“A和B”“A和C”或“B和C”)位置,匀速转动手柄,左侧标尺露1格,右侧标尺露出9格,则可得出的结论是_______ 。
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9 . 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度
和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄,使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上,可使两槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动,其向心力由挡板对小球的支持力提供,球对挡板反作用力使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,根据标尺上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算两个球所受向心力的比值。
的关系时,要保持___________相同。
(2)下列实验中,利用到控制变量法的是___________。
(3)某同学利用如图2所示的装置探究滑块做圆周运动时向心力和周期的关系。力传感器可记录细线对滑块拉力F的大小,光电门可记录滑块做圆周运动的周期T,获得多组数据,画出了如图3所示的线性图像,则图像横坐标代表的是___________。
(4)图3中的图线没有通过坐标原点,其原因是___________ 。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/074c228ffc7b1e306f8410afe7bc4b5c.png)
A.![]() | B.![]() | C.m和r | D.m和F |
(2)下列实验中,利用到控制变量法的是___________。
A.探究两个互成角度的力的合成规律 |
B.探究加速度与力、质量的关系 |
C.探究平抛运动的特点 |
(3)某同学利用如图2所示的装置探究滑块做圆周运动时向心力和周期的关系。力传感器可记录细线对滑块拉力F的大小,光电门可记录滑块做圆周运动的周期T,获得多组数据,画出了如图3所示的线性图像,则图像横坐标代表的是___________。
A.T | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
(4)图3中的图线没有通过坐标原点,其原因是
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解题方法
10 . 如图(a)所示,某同学为了比较不同物体(质量分布均匀)与转盘间动摩擦因数的大小设计了该装置,将固定于转轴上的角速度传感器和力传感器与电脑连接,通过一不可伸长的细线连接物块a,细线刚好拉直,物块a随转盘缓慢加速转动,在电脑上记录力传感器示数F和角速度传感器示数ω。换用形状和大小相同但材料不同的物块b重复实验,得到物块a、b的
图线如图(b)所示。
(1)物块没有被看做质点对实验结果_________ (选填“有”或“没有”)影响;_________ ;
(3)物块a、b与转盘之间的动摩擦因数之比为_________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f88ef16b3ff9057ab51f290b287d1ca4.png)
(1)物块没有被看做质点对实验结果
(3)物块a、b与转盘之间的动摩擦因数之比为
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2024-05-23更新
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114次组卷
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2卷引用:湖北省云学名校联盟2023-2024学年高一下学期4月期中联考物理试卷