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    新高考物理一轮复习巩固练习第4章 实验6 探究向心力大小与半径 角速度 质量的关系(含详解)
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    新高考物理一轮复习巩固练习第4章 实验6 探究向心力大小与半径 角速度 质量的关系(含详解)

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    这是一份新高考物理一轮复习巩固练习第4章 实验6 探究向心力大小与半径 角速度 质量的关系(含详解),共4页。


    (1)要探究向心力与轨道半径的关系时,把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置,把两个质量________(选填“相同”或“不同”)的小球放置在挡板________和挡板________位置(选填“A”“B”或“C”).
    (2)把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置,皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2,则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为________.
    (3)把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置,皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3∶1,则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为________.
    2.(2023·山东泰安市模拟)为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系,小明按图甲装置进行实验,物块放在平台卡槽内,平台绕轴转动,物块做匀速圆周运动,平台转速可以控制,光电计时器可以记录转动快慢.
    (1)为了探究向心力与角速度的关系,需要控制__________保持不变,小明由计时器测转动的周期T,计算ω2的表达式是____________.
    (2)小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据,如图乙所示,纵轴F为力传感器读数,横轴为ω2,图线不过坐标原点的原因是__________________,用电子天平测得物块质量为1.50 kg,直尺测得半径为50.00 cm,图线斜率为__________ kg·m(结果保留两位有效数字).
    3.(2023·山东烟台市模拟)某同学为了测量当地的重力加速度,设计了一套如图甲所示的实验装置.拉力传感器竖直固定,一根不可伸长的细线上端固定在传感器的固定挂钩上,下端系一小钢球,钢球底部固定有遮光片,在拉力传感器的正下方安装有光电门,钢球通过最低点时遮光片恰能通过光电门.小明同学进行了下列实验步骤:
    (1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d,如图乙所示,则d=____________ mm;
    (2)用游标卡尺测量小钢球的直径为D,用刻度尺测量小钢球到悬点的摆线长为l;
    (3)拉起小钢球,使细线与竖直方向成不同角度,小钢球由静止释放后均在竖直平面内运动,记录遮光片每次通过光电门的遮光时间Δt和对应的拉力传感器示数F;
    (4)根据记录的数据描绘出如图所示的F-eq \f(1,Δt2)图像,已知图像与纵轴交点为a,图像斜率为k,则通过以上信息可求出当地的重力加速度表达式为g=____________(用题目中所给物理量的符号表示);
    (5)如果在实验过程中所系的细线出现松动,则根据实验数据求出的当地重力加速度g的值比实际值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
    4.(2023·重庆市第八中学高三检测)小明同学为探究向心力F与线速度v的关系,用如图所示的实验装置完成实验.其中质量为m的小圆柱体放在未画出的水平光滑圆盘上,沿图中虚线做匀速圆周运动.力电传感器测定圆柱体的向心力,光电传感器测定线速度,轨迹的半径为r.实验过程中保持圆柱体质量和运动半径不变.
    (1)该同学采用的实验方法为________.
    A.等效替代法
    B.理想化模型法
    C.控制变量法
    (2)改变线速度v,并进行多次测量,该同学测出了五组F、v数据,如下表所示:
    该同学利用实验数据作出了以下四个图像,其中能较为直观地展示向心力F与线速度v关系的图像是________.
    (3)根据图像分析的结果,小明可以得到实验结论________________________________.
    5.某同学设计了用如图所示装置探究向心力与质量、半径关系的实验.水平杆光滑,竖直杆与水平杆铰合在一起,互相垂直,绕过定滑轮的细线两端分别与物块和力传感器连接.
    (1)探究向心力与质量关系时,让物块1、2的质量不同,测出物块1、2的质量分别为m1、m2,保持__________________相同,转动竖直杆,测出不同角速度下两力传感器的示数F1、F2,测出多组F1、F2,作出F1-F2图像,如果作出的图像是过原点的直线,且图像的斜率等于________,则表明在此实验过程中向心力与质量成正比.
    (2)探究向心力与半径关系时,让物块1、2的________相同,测出物块1和物块2到竖直杆的距离分别为r1、r2,转动竖直杆,测出不同角速度下两力传感器的示数F1、F2,测出多组F1、F2,作出F1-F2图像,如果作出的图像是过原点的直线,且图像的斜率等于________,则表明在此实验过程中向心力与半径成正比.v/(m·s-1)
    1.0
    1.5
    2.0
    2.5
    3.0
    F/N
    0.88
    1.98
    3.50
    5.50
    7.90
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