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实验题 适中0.65 引用5 组卷401
某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小的相关影响因素。光滑的水平直杆固定在竖直转轴上,一激光器置于水平直杆上方,发出的激光能被正下方的接收器接收并记录(实验中控制细线长度使得激光只能被水平直杆遮挡),通过连接计算机可显示所接收激光的光照强度随时间的变化信息,水平直杆的右侧套上质量为m的滑块,用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器相接,细线处于水平伸直状态,拉力大小可由力传感器测得。

   

(1)为探究向心力大小与半径的关系,应保持转动的角速度和________不变;
(2)某次实验中计算机显示接收器所接收激光的光照强度随时间变化的信息如图乙所示,若此时细线长度为L=0.2m,滑块的质量m=0.1kg,不计滑块体积,则力传感器的示数应为________N(保留三位有效数字,取9.86);
(3)改变细线的长度L,以对应力传感器的示数F为纵坐标,细线长度L为横坐标,绘制出向心力随半径变化的图像为一条倾斜的直线,若增加转动的角速度,则图线的斜率会________(填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
23-24高一上·重庆渝中·期末
知识点:探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上(未画出),光滑的水平直杆固定在竖直转轴上,能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P,用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接,细线处于水平伸直状态,当滑块随水平直杆一起匀速转动时,细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条,挡光条到竖直转轴的距离为D,光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间(挡光时间)。滑块P与竖直转轴间的距离可调。

(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时,我们主要用到了物理学中______的方法;
A.理想实验法       B.等效替代法       C.控制变量法
(2)若某次实验中测得挡光条的挡光时间为,则电动机的角速度为______
(3)若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为L不变,仅多次改变竖直转轴转动的快慢,测得多组力传感器的示数F和挡光时间。画出图像,如图b所示。实验中,测得图线的斜率为k,则滑块的质量为______
(4)若保持竖直转轴转速不变,调节滑块P到竖直转轴中心的距离r,测得多组力Fr的数据,以F为纵轴,以______(填“”“”或“”)为横轴,将所测量的数据描绘在坐标系中,可以更直观地反映向心力大小与圆周运动半径r之间的关系。现测得挡光条的挡光时间为,则图线的斜率应为______

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