核心必刷题十八 实验六 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系-【育才学案】2022-2023学年高一物理暑假作业核心必刷题（人教版）

核心必刷题十八实验六探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系国 核心必刷题十八实验六探究向心力大小与半径、角速度、 质量的关系 命题研究· 》》 考点一 教材原型实验 考点二 探索创新实验 1.向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运 2.一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运 动所需向心力的大小F与质量m、角速度w和半 动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系， 径r之间的关系.两个变速塔轮通过皮带连接， 滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀 匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1 速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用 和变速塔轮2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆 来测量向心力的大小F.滑块上固定一遮光片， 周运动.横臂的挡板对钢球的压力提供向心力， 与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速 钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使 度u.该同学先保持滑块质量和半径不变，来探 弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红 究向心力大小与线速度大小的关系. 白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的 光电门 比值.如图是探究过程中某次实验时装置的 30 状态。 力传感器 25 标尺1标尺2 滑块 0 20 15 变速 钢球钢球 塔轮1 变速 FIN 塔轮2 6.0 皮带 1.0 手柄 (1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的 2.04.06.08.0m2.s-2 丙 A.理想实验法 B.等效替代法 (1)该同学采用的实验方法主要是 :(填 C.控制变量法 D.演绎法 正确答案标号) (2)若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研 A.理想模型法 究向心力的大小F与 的关系。 B.控制变量法 A.钢球质量m C.等效替代法 B.运动半径r (2)用螺旋测微器测量遮光片的宽度d,示数如 C.角速度w 图乙所示，则d mm; (3)若两个钢球质量和运动半径相等，标尺上红 (3)该同学通过改变转速测量多组数据，记录 白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向 力传感器示数F,算出对应的线速度v及 心力的比值为1：9，则与皮带连接的变速塔轮1 的数值，以2为横轴，F为纵轴，作出F2图 和变速塔轮2的半径之比为 线，如图丙所示，若滑块运动半径r=0.2m, A.1:3 B.3:1 由图线可得滑块的质量m= kg(保留 C.1:9 D.9:1 两位有效数字). 35 闲高一物理 3.某同学做验证向心力与线速度关系的实验.装置 ③将钢球拉到适当的高度处由静止释放，光电门 如图所示，一轻质细线上端固定在力传感器上， 计时器测出钢球的遮光时间为，力传感器示数 下端悬挂一小钢球.钢球静止时刚好位于光电门 的最大值为F2: 中央.主要实验步骤如下： 已知当地的重力加速度大小为g,请用上述测得 的物理量表示： 力传感器 (1)钢球经过光电门时的线速度表达式 2 ,向心力表达式F向=mR (2)钢球经过光电门时所受合力的表达式F合= 光山 计时器 (3)若在实验误差允许的范围内F向=F合，则验 ①用游标卡尺测出钢球直径d; 证了向心力与线速度的关系.该实验可能的误差 ②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为 有： F,用米尺量出线长L: (写出一条即可) 核心必刷题十九万有引力定律及应用 情境引入·刷基 >》 1.我们生活的地球自转的同时还绕太阳公转，从而 为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？通过 造成四季变换，如图所示为地球绕太阳运动的示 以下实例分析 意图及北半球春分、夏至、秋分、冬至时地球所在 的位置 春分 近I点 (1月初) 夏至心 冬至 (1)如图所示，假若小明与同桌小兵的质量均为 60kg,相距0.5m.粗略计算他们间的引力（已知 远日点 G=6.67×10-1N·m2/kg2). (7月初) 秋分 (2)一粒芝麻的质量大约是0.004g,其重力约为 太阳是否在轨道中心？夏至、冬至时地球到太阳 4×10-5N,是小明和同桌小兵之间引力的多 的距离是否相等？ 少倍？ (3)在对一个人受力分析时需要分析两个人之间 的引力吗？ 2.月一地检验结果表明，地面物体所受地球的引 力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力 遵从相同的规律，一切物体都存在这样的引力， 36郑高一物理 6.B取该同学与踏板为研究对象，到达最低 (2)a,因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨远，故将 点时，受力如图所示，设每根绳子中的平均 钢球静置于Q,点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐 拉力大小为F 2 标原点（平抛运动的起始点）：在确定y轴时需要y轴与 由牛颜第二定律知：2F-mg=m 重垂线平行.b.由于平抛的竖直分运动是自由落体运动 故相邻相等时间内竖直方向上位移之比为1：3：5…，故 取g=9.8m/s2,代入