4.5 实验 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系-【十年高考】备战2022年高考物理真题分类解析与应试策略（Word版）

第5节　实验:探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 考点 实验:探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系　 (2015·全国1,22,6分,难度★★★)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m)。 完成下列填空: (1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00 kg; (2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为　　 kg;  (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示: 序号 1 2 3 4 5 m(kg) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 (4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为　　 　　N;小车通过最低点时的速度大小为　　 　　m/s。(重力加速度大小取9.80 m/s2,计算结果保留2位有效数字)  答案(2)1.40　(4)7.9　1.4 解析(2)根据有效数字读数规则可知,托盘秤的示数为1.40 kg; (4)托盘秤示数的平均值为1.81 kg,则小车经过最低点时对桥的压力FN=(1.81-1.00)×9.80 N≈7.9 N 由题意知,小车的质量m=1.40 kg-1.00 kg=0.40 kg,设小车过最低点时的速度为v,根据牛顿第二定律有FN-mg=m,解得v≈1.4 m/s。 $