2024版高考物理一轮复习教材基础练第四章曲线运动教材实验6探究向心力大小与半径角速度质量的关系教学课件

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教材实验6　探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
某同学在“探究向心力大小的表达式”实验中,所用向心力演示器如图(a)所示。图(b)是演示器部分原理示意图,其中皮带轮①、④的半径相同,轮②的半径是轮①的2倍,轮④的半径是轮⑤的2倍,两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C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,从而为实验球提供向心力,A、C到转轴的距离相等,B到转轴的距离是A到转轴距离的2倍。图(a)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m的球1和球2,质量为2m的球3。【实验原理】(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,主要用到了物理学中的　　　　。 A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.微小量放大法
(2)实验中,可通过改变　　　　　来改变小球做圆周运动的半径;通过改变　　　　　来改变位于两转臂上的小球做圆周运动的角速度之比。 A.小球在转臂上的位置B.与皮带相连的塔轮【实验操作】(3)为探究向心力与小球质量的关系,实验时应用皮带将轮　　　　和轮　　　　相连,同时将球1和球3分别放在挡板　　　　(选填“A”或“B”)和挡板C处。 (4)探究向心力与角速度的关系时,应选择小球　　　　(填“1和2”或“1和3”),并将两小球放在挡板　　　　(选填“A”或“B”)和挡板C处。 【数据处理】(5)若某次实验小球1、2分别位于挡板A和挡板C处,皮带将轮②和轮④相连,标尺上显示出小球1、2所受向心力之比为　　　。 A.2∶1　　B.1∶2　　C.4∶1　　D.1∶4
【实验拓展与创新】(6)该同学应用如图(c)所示实验装置探究向心力大小F和线速度大小v的关系,圆柱体在光滑水平圆盘上做匀速圆周运动,通过改变线速度v,多次测量,该同学测出了五组F、v数据,如表中所示。请在图(d)中作出F-v2图线。(7)若圆柱体运动半径r=0.3 m,由作出的F-v2的图线可得圆柱体的质量m=　　　　kg(结果保留两位有效数字)。