高三物理试验复习—探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系VIP免费

实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系习题选编v21、某班同学在学习了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分学习小组进行实验探究向心力。同学们用r细绳系一纸杯(杯中有30mL的水)在空中甩动，使纸杯在水平面内做圆周运动(如图乙所示)，来感受向心力。(1)下列说法中正确的是________。A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力不变B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力增大C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力不变D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力增大(2)如图甲所示，绳离杯心40cm处打一结点A,80cm处打一结点B，学习小组中一位同学用手表计时，另一位同学操作，其余同学记录实验数据。操作一：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。操作二：手握绳结B，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。操作三：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动两周，体会向心力的大小。操作四：手握绳结A，再向杯中添30mL的水，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。①操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关；操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关；操作四与一相比较：________相同，向心力大小与________有关；②物理学中这种实验方法叫________法。③小组总结阶段，在空中甩动纸杯的同学谈感受时说：“感觉手腕发酸，感觉力不是指向圆心的向心力而是背离圆心的离心力，跟书上说的不一样”，你认为该同学的说法正确吗？答：________。【答案】)BD角速度、半径质量大小控制变量不正确，见解析v222、根据公式F向m和F向mr，某同学设计了一个实验来感受向心力。如图甲所示，用一根细绳r（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体40cm处标为点A，80cm处标为点B。将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时。操作一：手握A点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小F1。操作二：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小F2。操作三：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动两周，体会此时绳子拉力的大小F3。（1）小物体做匀速圆周运动的向心力由________提供；（2）操作二与操作一相比，是为了控制小物体运动的________相同；（3）如果在上述操作中突然松手，小物体将做________。【答案】绳子拉力周期（或角速度、转速）匀速直线运动3、如图，用一根结实的细绳拴住一个小物体，在足够大的，光滑水平桌面上抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，则：①当你抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动时，作用在小物体的拉力________。A．沿绳指向圆心B．沿绳背向圆心C．垂直于绳与运动方向相同D．垂直于绳于运动方向相反②松手后，物体做________。A．半径更大的圆周运动B．半径更小的圆周运动C．平抛运动D．直线运动③若小物体做圆周运动的半径为0.4m．质量为0.3kg，每秒匀速转过5转，则细绳的拉力为________N．（结果用舍有“”的式子表示）【答案】AD1224、某物理兴趣小组猜想向心力大小与小球质量、半径及角速度有关。现做如下实验，用细线穿过光滑笔杆中，一端拴住小球，另一端用一只手牵住，另一只手抓住笔杆并用力转动，使小球做圆周运动，可近似认为细线拉力提供了小球所器的向心力，实验过程如下：（1）在保证小球质量和角速度不变的条件下，通过改变小球做圆周运动的_____，感受向心力的大小；（2）换用不同质量的小球，在保证_____和半径不变的条件下，感受向心力的大小；（3）在小球质量为m和运动半径为R不变的条件下，小球做圆周运动所在平面距水平地面的高度为H，当角速度增加到某值时，细线突然断掉，小球做平抛运动，测得小球落地点到转轴的水平距离为x，当地重力加速度为g，则细线恰好断裂时，小球的速度大小是_____，细线所能承受的最大拉力是_____（用题中字母符号表示）。【答案】半径角速度gx2R22Hmgx2R22HR5、如图是向心力演示仪的示意图，转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短...