當前位置： 2022-2023學年河北省秦皇島市青龍縣二校高一（下）期末物理試卷> 試題詳情

探究向心力的大小F_n與小球質量m、角速度ω和標尺半徑r之間關系的實驗裝置如圖所示，已知擋板A、B、C到轉軸距離之比為1：2：1。某次實驗選用質量相同的小球分別放在變速塔輪的長槽擋板A處和短槽擋板C處，當塔輪勻變速轉動時左右兩標尺露出的格子數之比為1：4。則傳動手柄皮帶所用的左右兩側塔輪圓盤半徑之比為（　?。?br />

A．2：1

B．1：2

C．4：1

D．1：4

【考點】探究圓周運動的相關參數問題；牛頓第二定律與向心力結合解決問題．

【答案】A

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/29 8:0:10組卷：31引用：4難度：0.5

相似題

1．向心力演示器裝置如圖所示，兩個塔輪通過皮帶連接。實驗時，勻速轉動手柄，使長槽和短槽分別隨相應的塔輪勻速轉動，槽內的金屬小球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對小球的壓力提供向心力，小球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺（黑白相間的等分格）。為了探究金屬球的向心力F的大小與軌道角速度ω之間的關系，下列說法正確的是（　　）

A．應使用兩個質量不等的小球

B．應使兩小球離轉軸的距離不相同

C．應將皮帶套在兩邊半徑相等的變速塔輪上

D．若皮帶套在兩個塔輪的最下端，則右邊標尺上漏出的黑白相間的等分格多

發(fā)布：2024/9/19 14:0:8組卷：18引用：2難度：0.5

解析

2．一同學用如圖甲所示的裝置探究向心力與角速度的關系。將力傳感器固定在鐵架臺上，將細線一端固定在力傳感器上，另一端固定一個直徑為d的金屬小球，該同學測出小球重心到懸點的距離為L，然后拉起小球，使細線伸直與豎直方向成一角度，靜止釋放小球，讓小球在豎直平面內做圓周運動，當小球擺到最低點時，小球中心恰好經過光電門，該同學在一次實驗中測得小球通過光電門的時間為Δt。

（1）小球通過光電門時的角速度為
。
（2）多次拉起小球，每次拉起小球時細線與豎直方向的夾角不同，每次都記錄小球通過光電門的時間Δt,做出懸線拉力F與
1
Δ
t
2
的關系圖像如圖乙所示，已知圖像的斜率為k,截距為b,則小球的質量為
，當地的重力加速度為
。（用題中給出的字母表示）
發(fā)布：2024/8/7 8:0:9組卷：26引用：3難度：0.4
解析
3．探究向心力大小F與小球質量m、角速度ω和半徑r之間關系的實驗裝置如圖所示，轉動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以不同角速度做勻速圓周運動，小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，同時，小球對擋板的彈力使彈簧測力筒下降，從而露出測力筒內的標尺，標尺上露出的紅白相間的等分格數之比即為兩個小球所受向心力的比值。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1：2：1。
（1）在這個實驗中，利用了
（填“理想實驗法”“等效替代法”或“控制變量法”）來探究向心力的大小與小球質量m、角速度ω和半徑r之間的關系。
（2）探究向心力的大小與圓周運動半徑的關系時，應選擇兩個質量
（填“相同”或“不同”）的小球，分別放在擋板C與
（填“擋板A”或“擋板B”）處，同時選擇半徑
（填“相同”或“不同”）的兩個塔輪。
（3）若放在長槽和短槽的三個小球均為質量相同的鋼球，皮帶所在塔輪的半徑為1：1，逐漸加大轉速，左右標尺露出的紅色、白色等分標記之比會
。（填“變大”、“變小”、“不變”或“無法確定”）
發(fā)布：2024/8/8 8:0:9組卷：13引用：2難度：0.5
解析

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