《【必刷题型09】实验:探究向心力与半径、角速度与质量的关系(解析版)-高一物理第二学期期末必刷常考题(人教版2019必修第二册) x》,以下展示关于《【必刷题型09】实验:探究向心力与半径、角速度与质量的关系(解析版)-高一物理第二学期期末必刷常考题(人教版2019必修第二册) x》的相关内容节选,更多内容请多关注我们网站
1、【必刷题型09】实验:探究向心力与半径、角速度与质量的关系1(22-23高一下广东韶关期末)某学习小组利用如图所示的装置探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力大小与哪些因素有关。(1)在探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们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演绎法(2)若两个钢球的质量和运动半径相等,图中标尺上黑白相间的等分格显示出A、C位置两钢球所受向心力的比值为,则塔轮1和塔轮2转动的角速度之比为 。(3)利用此装置探究向心力与角速度之间的关系,某同学测出数据后作图,为了能简单明了地观察出向心力与角速度的关系,最适合做的图像是 。ABCD【答案】 C
2、 D【详解】(1)1探究1个物理量与多个物理量之间的关系时,应采用控制变量法。故选C。(2)2根据题意,由向心力公式可得则塔轮1和塔轮2转动的角速度之比为。(3)3由上述分析可知,向心力与角速度的平方成正比,则最适合做的图像是。故选D。2(22-23高一下安徽芜湖期末)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,待选小球是质量均为2m的球1、球2和质量为m的球3,标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小。图(b)是演示器部分原理示意图,其中皮带轮、的半径相同,轮的半径是轮的1.6倍,轮的半径是轮的2倍,轮的半径是轮的0.8倍,轮的半径是轮的0.5倍;两转臂上黑白格的长度
3、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,从而提供向心力。(1)皮带与不同半径的塔轮相连,主要是为了使两小球具有不同的 。A转动半径rB线速度vC角速度D加速度a(2)若将球1、2分别放在挡板B、C位置,将皮带与轮和轮相连则是在研究向心力的大小F与 的关系。A转动半径rB质量mC角速度D线速度v(3)若将球1、3分别放在挡板B、C位置,转动手柄时标尺1和标尺2示数的比值为1:4,则可判断与皮带连接的变速塔轮为 。A和B和C和D和【答案】 C A C【详解】(1)1皮带传动过程中,与皮带接触的边缘的线速度大小相等,皮带与不同半径的塔轮相连时,根据解得可知,小球
4、转动的角速度不同。故选C。(2)2皮带轮、的半径相同,若将皮带与轮和轮相连,根据上述可知,小球转动的角速度相同,球1、2质量相同,小球在挡板B、C位置圆周运动的半径不同,实验目的是研究向心力的大小F与转动半径r的关系。故选A。(3)3对小球1有对小球3有根据题意有,解得令皮带转动速度为v,则有解得可知皮带连接的变速塔轮为和。故选C。3(22-23高一下广东江门期末)某同学利用图中所示的DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。圆柱体和另一端的挡光杆随水平旋臂绕转轴一起做圆周运动,通过绳子连接力传感器测量圆柱体受到的向心力;测得圆柱体到转轴的距离为,挡光杆到转轴的距离为,挡光杆的挡光宽度为,挡光杆经过光电门的挡光时间;保持圆柱体的质量和半径不变,改变转速重复步骤,得到多组和的数据,研究与圆柱体线速度的关系。(1)挡光杆的角速度 ,圆妵体的线速度 (用所测物理量符号表示)。(2)实验中测得的数据如表:11.522.530.8823.55.57.9如图甲、乙所示是根据上述实验数据作出的、图像,那么保持圆柱体质量和半径一定时研究与的关系,为方便研究,应使用的图像是 。(3)上述图像是保持时得到的,由图像可得圆柱体的质量为 (保留