A. 做圆轨道上稳定运行的飞船内,宇航员为了验证向心力公式,设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔):
据题,物体在桌面上做匀速圆周运动,物体与桌面间的摩擦力忽略不计,由弹簧秤的拉力提供物体的向心力.根据牛顿第二定律得: F=m (
所以实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、物块质量m、物块到小孔O的距离r、物块转n圈时间t. 故答案为:弹簧秤示数F、物块质量m、物块到小孔O的距离r、物块转n圈时间t; F=m(
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B. 如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m
(1)由乙图可知,F∝v 2 ,由数学知识得到F-v 2 图象的斜率k=
(2)根据已经学习过的向心力公式F=m
将r=0.1m代入得,m=0.088kg. 故答案为:(1)F=0.88v 2 ,(2)0.088Kg |
C. 用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,转动
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,需先控制某些版量不变,研究另外两个物权理量的关系,该方法为控制变量法.故选:C.
②图中两球的质量相同,转动的半径相同,则研究的是向心力与角速度的关系.故选:B.
③根据Fn=mrω2,两球的向心力之比为1:9,半径和质量相等,则转动的角速度之比为1:3,因为靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等,根据v=rω,知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3:1.故选:A.
故答案为:①C;②B;③A
D. 某实验小组探究向心力F与角速度ω的关系,利用力传感器来测量力的大小,光电门传感器来测量挡光杆的挡光
研究向心来力与角速度关系时应控源制半径不变,因此采用了“控制变量法”进行研究. 图中抛物线说明:向心力F和ω 2 成正比 根据绳子的拉力提供向心力得: T=mω 2 l,当质量与绳长相同时,角速度大的绳子受到到拉力大,容易断. 故答案为:控制变量法,向心力F和ω 2 成正比,角速度大的容易断 |
E. 向心力演示器如图所示.转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动.皮带分别套在塔轮2和
根据F=mrω 2 ,知要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系,需控制小球的质量和半径不变.故A正确,B、C、D错误. 故选A. |
F. 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那些因素有关.(1)本实验采用的科
(1)在这两个装置中,控制半径,角速度,不变,只改变质量,来研究向心力与质量之间的关系,故采用的控制变量法,故选A
(2)控制半径,角速度,不变,只改变质量,来研究向心力与质量之间的关系,故选D
(3)通过控制变量法,得到的结果为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,故选C
故答案为:(1)A;(2)D;(3)C
G. 如图是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置
(1)根据向心力公式F=m
v2 |
r |
v2 |
r |
v2 |
r |
m |
r |
H. 如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图。其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m