(12分)一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動時向心力與角速度、半徑的關(guān)系。
①首先,他們讓一砝碼做半徑為0.08m的圓周運(yùn)動,數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測量和計算得到若干組向心力和對應(yīng)的角速度,如下表。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出的關(guān)系圖像。

②通過對圖像的觀察,興趣小組的同學(xué)猜測成正比。你認(rèn)為,可以通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)換,做出____________關(guān)系圖像來確定他們的猜測是否正確。

③在證實(shí)了之后,他們將砝碼做圓周運(yùn)動的半徑再分別調(diào)整為0.04m、0.12m,又得到了兩條圖像,他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個坐標(biāo)系中,如圖乙所示。通過對三條圖像的比較、分析、討論,他們得出的結(jié)論,你認(rèn)為他們的依是___________________________________________。
④通過上述實(shí)驗(yàn),他們得出:做圓周運(yùn)動的物體受到的向心力與角速度、半徑的數(shù)學(xué)關(guān)系式是,其中比例系數(shù)的單位是__________。

(1)如下圖 (3分) (2)  (3分)

(3)做一條平行與縱軸的輔助線,觀察和圖像的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為 (3分) 
(4)kg(3分)

解析試題分析: (1)描點(diǎn)后繪圖時注意盡量讓所描的點(diǎn)落到同一條曲線上,不能落到曲線上的讓其均勻分布在兩側(cè),如上圖所示。
(2)通過對圖象的觀察,興趣小組的同學(xué)猜測成正比.可以通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換,通過繪出關(guān)系圖象來確定他們的猜測是否正確,如果猜測正確,做出的的關(guān)系式應(yīng)當(dāng)為一條傾斜直線
(3)在證實(shí)了之后,他們將砝碼做圓周運(yùn)動的半徑再分別調(diào)整為0.04m、0.12m,又得到了兩條圖象,他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖象放在一個坐標(biāo)系中,如圖乙所示.通過對三條圖象的比較、分析、討論,他們得出的結(jié)論,他們的依據(jù)是:做一條平行與縱軸的輔助線,觀察和圖象的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為1:2:3,如果比例成立則說明向心力與物體做圓周運(yùn)動的半徑成正比.
(4)做圓周運(yùn)動的物體受到的向心力與角速度、半徑的數(shù)學(xué)關(guān)系式是,代入甲圖中任意一點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值,比如:甲(20,1.2),此時半徑為0.08m,得:,解得:,則的單位為.
考點(diǎn):本題考查了勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律、牛頓第二定律、控制變量法。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(lO分)某同學(xué)設(shè)計了一個測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A. 電流表G(內(nèi)阻Rg=99Ω,滿偏電流Ig=3mA)
B. 電流表A(內(nèi)阻約為0.2Ω,量程為0?0.6A)
C. 螺旋測微器
D.電阻箱R0(0  9999Ω, 0.5A)
E. 滑動變阻器R(5Ω,2A)
F.干電池組(6V,0.05Ω)
G. 一個開關(guān)和導(dǎo)線若干
他進(jìn)行了以下操作:
(1)用多用電表粗測金屬絲的阻值:當(dāng)用“x1OΩ”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,他應(yīng)該換用______擋(填“x1Ω”或“x1OOΩ”),換擋并進(jìn)行一系列正確操作后,指針靜止時如圖1所示,則金屬絲的阻值約為______Ω。

(2)該同學(xué)為了較精確測量金屬絲的阻值,設(shè)計了如圖2實(shí)驗(yàn)電路,其中將電流表G 與電阻箱串聯(lián)改裝成量程為0~3V的電壓表,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=______Ω。
請根據(jù)提供的器材和實(shí)驗(yàn)需要,將該同學(xué)設(shè)計的電路圖補(bǔ)畫完整。
(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量與電阻率的計算,如果金屬絲的長度用L表示,直徑用d表示, 電路閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置,電流表C的示數(shù)為I1,,電流表A的 示數(shù)為I2,請用已知量和測量量寫出計算金屬絲電阻率的表達(dá)式______。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

游標(biāo)卡尺讀數(shù)為___________mm,螺旋測微器的讀數(shù)為___________mm。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

用多用電表的歐姆擋測量阻值時,選擇倍率為歐姆擋,按正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟測量,表盤指針位置如圖所示,該電阻的阻值約為           ;

②下列關(guān)于用多用電表歐姆擋測電阻的說法中正確的是(       )

A.測量電阻時,如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則不會影響測量結(jié)果
B.測量阻值不同的電阻時,都必須重新調(diào)零
C.測量電路中的電阻時,應(yīng)該把該電阻與電路斷開
D.歐姆表使用一段時間后,電池電動勢變小,內(nèi)阻變大,但仍能調(diào)零,其測量結(jié)果與原來相比不變。
③用多用電表探測二極管的極性,用歐姆擋測量,黑表筆接端,紅表筆接端時,指針偏轉(zhuǎn)角較大,然后黑、紅表筆反接指針偏轉(zhuǎn)角較小,說明       (填“”或“”)端是二極管正極。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計了下面的實(shí)驗(yàn)電路測量電池的電動勢和內(nèi)電阻,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值R,讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U,測出多組數(shù)據(jù),利用測的數(shù)據(jù)做出如右下圖像。則電池的電動勢為          ,內(nèi)電阻為       。電動勢的測量值與真實(shí)值相比        (填“偏大”、“偏小”或“相等”)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計時器打出的點(diǎn)計算得到.

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足               時,才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.
(2)一組同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)作出a與             圖象.
(3)甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時,根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線,如圖a所示.則實(shí)驗(yàn)存在的問題是                                           

(4)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時,畫出了各自得到的a一F圖線,如圖b所示.則兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時的哪一個物理量取值不同?
答:                                                             
(5)下圖是某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶.已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz,每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度為                   rn/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

電火花打點(diǎn)計時器的電源應(yīng)是________(填“交流”或者“直流”)電源,通常的工作電壓為________,實(shí)驗(yàn)室使用我國民用電時,每隔________秒打一次點(diǎn),如果每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),即相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為________秒。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)圖甲所示是用打點(diǎn)計時器記錄小車運(yùn)動情況的裝置,開始時小車在水平玻璃板上勻速運(yùn)動,后來在薄布面上做勻減速運(yùn)動,所打出的紙帶如圖乙所示(附有刻度尺).紙帶上相鄰兩點(diǎn)對應(yīng)的時間間隔為0.02 s.
 
從紙帶上記錄的點(diǎn)跡情況可知,A、E兩點(diǎn)跡之間的距離為          ,小車在玻璃板上勻速運(yùn)動的速度大小為          m/s,小車在布面上運(yùn)動的加速度大小為          m/s2,打點(diǎn)計時器打下H點(diǎn)時小車的速度大小為           m/s.  

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.

(1)下列做法正確的是(    )(填字母代號)

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行
B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴木塊上
C.實(shí)驗(yàn)時,先放開木塊再接通打點(diǎn)計時器的電源
D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動時受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量       木塊和木塊上硅碼的總質(zhì)量(填遠(yuǎn)大于,遠(yuǎn)小于,或近似于)
(3)甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室,各取一套圖示的裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,分別得到圖中甲、乙兩條直線·設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為、甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為,由圖可知,    ,_____  (填“大于”、“小于”或“等于”)

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