為探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系，小明按如圖裝置進行實驗，物塊放在平臺卡槽內(nèi)，平臺繞軸轉動，物塊做勻速圓周運動，平臺轉速可以控制，光電計時器可以記錄轉動快慢。
（1）為了探究向心力與角速度的關系，需要控制 質量和半徑質量和半徑保持不變，小明由計時器測轉動的周期T，計算ω2的表達式是 ω2=4π2T2ω2=4π2T2。
（2）小明按上述實驗將測算得的結果用作圖法來處理數(shù)據(jù)，如圖所示縱軸F為力傳感器讀數(shù)，橫軸為ω2，圖線不過坐標原點的原因是 存在摩擦力的影響存在摩擦力的影響，用電子天平測得物塊質量為1.50kg,直尺測得半徑為50.00cm,圖線斜率大小為 0.75kg?m0.75kg?m（結果保留兩位有效數(shù)字）。
ω
2
=
4
π
2
T
2
ω
2
=
4
π
2
T
2
【答案】質量和半徑；；存在摩擦力的影響；0.75kg?m
ω
2
=
4
π
2
T
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/12/6 22:0:2組卷：168引用：8難度：0.8
相似題
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1．在研究做圓周運動的物體在任意位置的速度方向時，可在桌面上鋪一張白紙，如圖（a）所示，讓陀螺在紙上轉起來，接著在陀螺的邊緣滴幾滴帶顏色的水，水在紙上甩出的痕跡如圖（b）所示，然后再用一張透明膠片做模板，畫一個圓及其幾根切線，如圖（c）所示。
（1）實驗時，陀螺中心轉軸相對于白紙 （可以、不可以）移動，圓的半徑與陀螺的半徑的比例應為 。
（2）將圓心與紙上O點對準并覆蓋其上，隨后繞過O點、垂直于紙面的軸旋轉模板，可觀察到模板上的切線總是與水的痕跡重合，這種判斷的方法通常稱作 。
A．控制變量法
B．建模方法
C．等效替代法
D．圖像方法
（3）本實驗結論是：做圓周運動的物體的線速度方向總是與 方向一致。
（4）與本實驗具有相同物理思想方法的是 。
A．研究加速度與力及質量關系的實驗
B．質點
C．平均速度
D．心電圖發(fā)布：2024/12/29 22:30:1組卷：36引用：2難度：0.5 -
2．如圖所示是探究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間關系的實驗裝置圖，勻速轉動手柄1，可以使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動，槽內(nèi)的小球也隨著做勻速圓周運動。使小球做勻速圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供。球對擋板的反作用力，通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒7下降，從而露出標尺8。根據(jù)標尺8上露出的紅白相間等分標記，可以粗略計算出兩個球所受向心力的比值。
（1）現(xiàn)將兩小球分別放在兩邊的槽內(nèi)，為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關系，下列說法中正確的是 。
A．在小球運動半徑相等的情況下，用質量相同的小球做實驗
B．在小球運動半徑相等的情況下，用質量不同的小球做實驗
C．在小球運動半徑不等的情況下，用質量不同的小球做實驗
D．在小球運動半徑不等的情況下，用質量相同的小球做實驗
（2）在該實驗中應用了 （選填“理想實驗法”“控制變量法”或“等效替代法”）來探究向心力的大小與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系。
（3）當用兩個質量相等的小球做實驗，且左邊小球的軌道半徑為右邊小球的2倍時，轉動時發(fā)現(xiàn)右邊標尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)為左邊的2倍，那么，左邊塔輪與右邊塔輪之間的角速度之比為 。發(fā)布：2024/12/29 18:30:2組卷：53引用：3難度：0.7 -
3．用如圖所示的實驗裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值。實驗用球分為鋼球和鋁球，請回答相關問題：
（1）在某次實驗中，某同學把兩個質量相等的鋼球放在A、C位置，A、C到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。轉動手柄，觀察左右標出的刻度，此時可研究向心力的大小與 的關系。
（2）在（1）的實驗中，某同學勻速轉動手柄時，左邊標尺露出4個格，右邊標尺露出1個格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為 ；其他條件不變，若增大手柄轉動的速度，則左右兩標尺示數(shù)的比值 。（選填：變大、變小或不變）發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：51引用：3難度：0.5
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