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实验题 较易0.85 引用1 组卷200
某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1∶1,2∶1和3∶1(如图2所示)。实验时,将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的AB处,AC分别到左右塔轮中心的距离相等,B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,请回答下列问题:

(1)在该实验中,主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系;
A.理想实验法B.控制变量法C.微元法D.等效替代法

(2)若要探究向心力的大小F与半径r的关系,可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处,将传动皮带置于第______层(填“一”、“二”或“三”);
(3)某次实验时,小明同学将质量为的小球分别放在BC位置,传动皮带位于第三层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为2∶3,由此可知______
23-24高一下·辽宁·期中
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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小吴同学用如题图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系,塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比由上至下分别是1:1,2:1和3:1(如题图乙所示)。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接,并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比,实验时,将两个小球分别放在短槽的处和长槽的A(或)处,A分别到左右塔轮中心的距离相等,到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题:

(1)利用该装置在研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_______方法。(填选项前的字母)
A.理想实验法             B.等效替代法
C.控制变量法             D.合理外推法
(2)在某次实验中,小吴同学把两个质量相等的钢球放在位置,传动皮带调至第一层塔轮,转动手柄,观察左右标出的刻度,此时可研究向心力的大小与________的关系(填选项前的字母)
A.质量       B.角速度       C.半径
(3)若传动皮带套在塔轮第三层,则塔轮转动时,A两处的角速度之比为________
(4)在另一次实验中,小吴同学把两个质量相等的钢球放在A位置。传动皮带位于第二层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺的露出的格子数之比为_________

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