2.2.1 向心力的概念 实验 探究影响向心力大小的因素-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时作业word（粤教版2019）

学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 量b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第二节向心力与向心加速度 第1课时向心力的概念实验：探究影响向心力大小的因素 课时作业 1.（多选)对于做匀速圆周运动的物体，下列判断正确的是(AD)》 A.合外力的大小不变，方向一定指向圆心 B.合外力的大小不变，方向也不变 C.合外力产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小 D.合外力产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小 解析：做匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，向心力（即合外 力)大小不变，方向时刻指向圆心，A正确，B错误；合外力的方向时刻 与速度的方向垂直，故该力只改变速度的方向，不改变速度的大小，C 错误，D正确 2.(2021·河南郑州检测)如图所示是用以说明向心力和质量、半径之 间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一 条轻绳连接，mp2m0.当整个装置以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴 的距离保持不变，则此时(A) RR A.两球受到的向心力大小相等 B.P球受到的向心力大于Q球受到的向心力 C.两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用 ·独家授权侵权必究 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 量b.2 xxk.com 您身边的互联网+教辅专家 D.当ω增大时，Q球将沿杆向外运动 解析：两球均受到重力、支持力和绳子的拉力作用：两球的重力均与支 持力平衡，由绳的拉力提供向心力，则P球受到的向心力等于Q球受到 的向心力，A正确，B、C错误；根据向心力大小相等得到，mpωpRp mgωQR,因为角速度相同，此方程与角速度无关，所以当o增大时，两 球半径不变，Q球不会沿杆向外运动，D错误。 3.两个同学做体验性实验来粗略地验证向心力公式F=m学和F=mω2红， 他们的做法如下：如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物 体)，绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A,离小沙袋重心 80cm的地方打另一个绳结B.同学甲看手表计时，同学乙按下列步骤 操作： 4 操作一：手握绳结A,如图乙所示，使沙袋在水平方向上做匀速圆周运 动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小. 操作二：手仍然握绳结A,但使沙袋在水平方向上每秒运动2周，体会 此时绳子拉力的大小 操作三：改为手握绳结B,使沙袋在水平方向上每秒运动1周，体会此 时绳子拉力的大小 根据以上操作步骤填空：操作一与操作三 (选填“线速度”或 “角速度”)相同，同学乙感到 (选填“操作一”或“操 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 作三”)绳子拉力比较大；操作二与操作三 (选填“线速度” 或“角速度”)相同，同学乙感到 (选填“操作二”或“操作 三”)绳子拉力比较大 解析：操作一和操作三都是每秒转动一周，则角速度相等，根据℉= mo2x知，半径大时所需的向心力大，则拉力大，即操作三感到向心力 较大：操作三和操作二比较，操作三1s内转过的弧长为2r,操作二 1s内转过的弧长为2×2π×=2rr,知线速度大小相等，根据F=m兴 知，半径小时所需向心力大，则操作二感到向心力较大 答案：角速度操作三线速度操作二 4.(2021·河南南阳期末)图甲所示为测量电动机转动角速度的实验 装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下 匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。 电火花计时器 圆形卡纸 电动机底座 甲 (1)请将下列实验步骤按先后排序： ①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触， ②接通电火花计时器的电源，使它工作起来， ③启动电动机，使圆形卡纸转动起来 ④关闭电动机，拆除电火花计时器：研究卡纸上留下的一段痕迹，如图 乙所示，写出角速度o的表达式，代入数据，得出ω的测量值， ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 乙 (2)要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是 A.秒表 B.毫米刻度尺 C.圆规 D.量角器 (3)写出角速度w的表达式 并指出表达式中各 个物理量的意义： (4)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时 器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡 纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个 圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示.这对结果有影响吗？ (选填“有影响”或“无影响”) 丙 解析：(1)该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，使卡纸 转动，再打点，最后取出卡纸进行数据处理，故顺序为①③②④. (2)要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器， 故选D. (