某實(shí)驗(yàn)小組探究向心力F與角速度ω的關(guān)系,利用力傳感器來(lái)測(cè)量力的大小,光電門傳感器來(lái)測(cè)量擋光桿的擋光時(shí)間,進(jìn)而求出角速度.實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.
實(shí)驗(yàn)器材:數(shù)據(jù)采集器、光電門傳感器、力傳感器、向心力實(shí)驗(yàn)器、物理支架、計(jì)算機(jī).
利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析.分別點(diǎn)擊“一次擬合“、“二次擬合“、“三次擬合“,得出三條擬合圖線.如圖2所示(一次擬合表示因變量F和自變量ω成一次關(guān)系;二次擬合、三次擬合表示因變量與自變量成二、三次關(guān)系)觀察記錄數(shù)據(jù)與那種關(guān)系曲線共線,從而得出自變量和因變量的關(guān)系.
問(wèn)題1:實(shí)驗(yàn)中,研究向心力與角速度關(guān)系采用的物理方法是______
問(wèn)題2:根據(jù)圖中的擬合的曲線可以得出什么結(jié)論:______
問(wèn)題3:根據(jù)結(jié)論,可以判斷如果是輕繩拉著小球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)質(zhì)量與繩長(zhǎng)相同時(shí),角速度大的容易斷還是角速度小的容易斷______
研究向心力與角速度關(guān)系時(shí)應(yīng)控制半徑不變,因此采用了“控制變量法”進(jìn)行研究.
圖中拋物線說(shuō)明:向心力F和ω2成正比
根據(jù)繩子的拉力提供向心力得:
T=mω2l,當(dāng)質(zhì)量與繩長(zhǎng)相同時(shí),角速度大的繩子受到到拉力大,容易斷.
故答案為:控制變量法,向心力F和ω2成正比,角速度大的容易斷
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,O為內(nèi)表面光滑半球形碗的球心,一小球在碗的內(nèi)表面沿某一水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓心為O′.關(guān)于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.向心力僅由小球受到的重力提供
B.向心力由小球受到的支持力、重力的合力提供
C.向心力的方向指向O′
D.向心力的方向指向O

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如圖,半徑為R的光滑半球體放在水平地面上,球頂有一滑塊,要使滑塊在球頂就離開球面,至少應(yīng)給它多大的速度?若滑塊以該速度離開球面,則將落在離半球體邊緣多遠(yuǎn)處?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

A、B兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A球的質(zhì)量是B球質(zhì)量的4倍,A球在半徑為3cm的圓周上運(yùn)動(dòng),B球在半徑為6cm的圓周上運(yùn)動(dòng),A球運(yùn)行一周的時(shí)間是B球運(yùn)行一周的時(shí)間的2倍,則A球與B球的向心力之比為______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

英國(guó)特技演員史蒂夫?特魯加里亞曾飛車挑戰(zhàn)世界最大環(huán)形車道.如圖所示,環(huán)形車道豎直放置,半徑為6m,若汽車在車道上以12m/s恒定的速率運(yùn)動(dòng),演員與汽車的總質(zhì)量為1000kg,重力加速度g取10m/s2,則(  )
A.汽車通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),演員處于超重狀態(tài)
B.汽車通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)形車道的壓力為1.4×104N
C.若要挑戰(zhàn)成功,汽車在最高點(diǎn)的速率不可能低于12m/s
D.汽車在環(huán)形車道上的角速度為1rad/s

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300m,軌距是1.5m,規(guī)定火車通過(guò)這里的速度是20m/s,求內(nèi)外軌的高度差該是多大,才能使鐵軌不受輪緣的擠壓.(g=10m/s2,當(dāng)tanα很小時(shí)可以近似認(rèn)為sinα=tanα)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,光滑的水平面AB與光滑的半圓形軌道相接觸,直徑BC豎直,圓軌道半徑為R一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在A處,AB=2R,物體在水平恒力F=2mg作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去水平外力之后,物體沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C,求:
(1)物體在C點(diǎn)的速度;
(2)軌道對(duì)物體的壓力;
(3)物體從C點(diǎn)落到水平面的D點(diǎn),D點(diǎn)于B點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的,圓錐固定,有質(zhì)量相同的兩個(gè)小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A球的運(yùn)動(dòng)半徑較大,則( 。
A.A球的角速度小于B球的角速度
B.A球的線速度小于B球的線速度
C.A球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小等于B球的向心加速度
D.A球?qū)ν脖诘膲毫Υ笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/td>

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩輪用皮帶傳動(dòng),皮帶不打滑,圖中有A、B、C三點(diǎn),這三點(diǎn)所在處半徑rA>rB=rC ,則這三點(diǎn)的向心加速度aA、aB、aC的關(guān)系是

A.a(chǎn)A=aB=aC            B.aC>aA>aB       C.aC<aA<aB             D.aC=aB>aA

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