内容正文:
高考实验专题 高中物理实验一(提升卷)
一、测量直线运动物体的瞬时速度
实验原理:在打出的纸带上,选择合适的计数点,测量包含这个点的一段时间内的位移Δx,同时记录对应的时间Δt,就可算出各点附近的平均速度=。把它当作打点计时器打下这些点时的瞬时速度。
练习1.如图所示是一条打点计时器打出的纸带,电源频率为50 Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示。
(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格。
v1
v2
v3
v4
v5
数值/(m·s-1)
0.20
0.61
0.70
(2)根据表格中数据,在直角坐标系中画出物体的速度—时间图像。
(3)如果当时交变电流的频率f=55 Hz,而计算时仍按f=50 Hz处理,那么速度的测量值将________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)(已知T=)。
二、测量匀变速直线运动的加速度
求某点的瞬时速度:根据平均速度法求出各计数点的速度。vn=,T为相邻两计数点间的时间。
求加速度:利用v-t图像或逐差法求加速度。
练习2.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器30 s滴下46个小水滴)
(1)由图乙可知,小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为________ m/s,加速度大小为________ m/s2。(结果均保留两位有效数字)
三、探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
(1)弹簧弹力F的确定:在弹簧下端悬挂质量为m的钩码,根据二力平衡,静止的钩码所受弹力大小与所挂钩码的重力大小相等,即F=mg。
(2)弹簧的伸长量x的确定:弹簧的原长L0与挂上钩码后弹簧的长度L可以用刻度尺测出,弹簧的伸长量x=L-L0。
(3)图像法处理实验数据:作出弹簧弹力F与伸长量x的关系图像,根据图像可以分析弹簧弹力与伸长量的关系。
练习3.某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时,设计了如图甲所示的实验装置,将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺固定在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码,测出弹簧相应的总长度。每只钩码的质量都是10 g。实验数据见下表。(g取10 N/kg)
钩码质量m/g
0
10
20
30
40
50
弹簧总长度L/cm
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
弹力大小F/N
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。
A.悬挂钩码时,应在钩码静止后再读数
B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量
C.在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态
D.在测量弹簧原长时,应将弹簧平放在水平桌面上,使其自然伸长,并测出其长度
(2)根据上述实验数据,在图乙所示的坐标纸上,作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的关系图像,并求出该弹簧的劲度系数k=________ N/m。
(3)一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹簧弹力与弹簧长度的图像如图丙所示。下列表述正确的是________。
A.a的原长比b的短
B.a的劲度系数比b的小
C.a的劲度系数比b的大
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
四、探究两个互成角度的力的合成方法
实验思路
(1)合力F′的确定:一个力F′可以使汇力圆环与平板上的定位圆重合,两个力F1、F2共同作用,也能使汇力圆环与平板上的定位圆重合,则F′与F1和F2共同作用效果相同,则F′是F1和F2的合力。
(2)合力F与分力F1、F2的关系:作出力F1、F2及F的图示,提出猜想,进行验证。
练习4.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,实验装置及过程如图甲、乙、丙所示,E为橡皮筋原长时小圆环的位置,O为实验时小圆环被拉到的位置。
(1)图丁中弹簧测力计的示数为________N;
(2)在实验过程中,必须记录的有________;
A.甲图中E的位置 B.乙图中O的位置
C.OB、OC的方向 D.弹簧测力计的示数
(3)下列选项中,与本实验要求相符的是______;
A.两细绳OB、OC夹角要尽量大一些
B.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度
C.实验时,只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可
D.同一次实验中,应将小圆环拉到O点处
(4)某次实验记录纸如图戊所示,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,拉力F的方向过P点;三个力的大小分别为:F1=2.70 N,F2=2.30 N和F=4.00 N。得出正确实验结论后,请根据实验结论和图中给出的标度:①在图中作出F1和F2的合力;②根据作图求出该合力为________N。
(5)图己为小明与小华对本实验进行的探究方案,两人针对实验中是否需要记录O点的位置持有不同观点:小明认为需要记录,而小华认为不需要。你赞同________(选填“小明”或“小华”)的观点,理由是___________________________________。
五、验证牛顿第二定律
(1)保证滑块质量不变,在大小不同的外力(改变小桶中的橡皮泥质量)作用下,记录同一滑块经过两个光电门的时间,如图。
(2)在大小相同的外力作用下,记录滑块上放有砝码和没放砝码时通过两个光电门的时间。
结论:
①同一滑块受到的外力越小,滑块运动得越慢,通过两个光电门的时间就越长,由s=at2,可得a=。s一定,t越长,a越小;反之t越短,a越大。即加速度与物体受到的外力F有关。
②在大小相同的外力作用下,质量大的滑块运动得慢,通过两个光电门的时间长,加速度小,反之加速度大。即加速度与物体的质量有关。
练习5.某实验小组探究物块加速度a与拉力F的关系的实验装置如图甲所示,物块上方安装有一宽度为d的遮光片,前端安装一力传感器,可显示物块受到的拉力F大小。细线一端连接力传感器,另一端通过定滑轮悬挂钩码,实验中细线始终保持与长木板平行。在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装光电门,能够显示物块通过A、B两位置时的挡光时间。保持物块、遮光片及力传感器的总质量不变,改变所挂钩码的个数,进行多次实验,整个实验过程中长木板始终保持水平。
(1)某次实验记录,物块由静止释放,先后通过A、B两位置时的挡光时间分别为tA、tB,则物块通过A位置时的速度为________,物块的加速度为________(用题目中所给物理量的字母表示);
(2)该小组通过多次实验,作出a-F图像,得到的图线如图乙所示,该图像不过坐标原点,原因为____________________________,已知物块、遮光片及力传感器的总质量为M,当地的重力加速度为g,则物块与长木板之间的动摩擦因数为________。
六、研究平抛运动及其规律
(1)基本思路:根据运动的分解,把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动,分别研究物体在这两个方向的运动特点.
(2)平抛运动的分解:可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动.
练习6.在做“探究平抛运动的特点”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间竖直距离y1=5.02 cm,B、C间竖直距离y2=14.82 cm.请回答以下问题:(g取9.80 m/s2)
(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?_________________________.
(2)每次把木板移动相同的水平距离,原因是:___________________.
(3)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=________.(用题中所给字母表示)
(4)小球初速度的值为v0=________ m/s.
七、探究影响向心力大小的因素
向心力演示器如图甲所示,转动手柄可以使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的小球随之做匀速圆周运动,长槽和短槽的挡板为小球的运动提供向心力,小球对挡板的作用力通过杠杆结构使弹簧测力筒下降,露出标尺(如图乙),通过标尺上红白相间等分格的数量,即可求得两个小球所受向心力大小之比.
可以调整塔轮上的皮带,使其套到半径大小不同的塔轮上,改变长短槽旋转角速度之比.也可以将小球放在长槽不同的卡位上,改变小球做圆周运动的半径.
练习7.某同学利用如图甲所示的实验装置,探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系.圆柱体放置在水平光滑圆盘(图中未画出)上做匀速圆周运动,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力F与线速度v的关系.
(1)该同学采用的实验方法为 ;
A.等效替代法 B.控制变量法
C.理想化模型法 D.微小量放大法
(2)改变线速度v,多次测量,该同学测出了五组F、v数据,如下表所示,请在图乙中作出F-v2图线;
v/(m·s-1)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
v2/(m2·s-2)
1.0
2.25
4.0
6.25
9.0
F/N
0.90
2.00
3.60
5.60
8.10
(3)由作出的F-v2的图线,可得出F和v2的关系式: ,若向心力与m、r、v2之间满足F=m,且圆柱体运动半径r=0.4 m,得圆柱体的质量m= kg(结果保留2位有效数字).
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高考实验专题 高中物理实验一(提升卷)
一、测量直线运动物体的瞬时速度
实验原理:在打出的纸带上,选择合适的计数点,测量包含这个点的一段时间内的位移Δx,同时记录对应的时间Δt,就可算出各点附近的平均速度=。把它当作打点计时器打下这些点时的瞬时速度。
练习1.如图所示是一条打点计时器打出的纸带,电源频率为50 Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示。
(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格。
v1
v2
v3
v4
v5
数值/(m·s-1)
0.20
0.61
0.70
(2)根据表格中数据,在直角坐标系中画出物体的速度—时间图像。
(3)如果当时交变电流的频率f=55 Hz,而计算时仍按f=50 Hz处理,那么速度的测量值将________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)(已知T=)。
答案 (1)0.40 0.69 (2)见解析图 (3)偏小
解析 (1)由于相邻两计数点之间还有四个点未画出,所以题图中相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s,则v2= m/s=0.40 m/s,
v4= m/s=0.69 m/s。
(2)根据表格中数据在直角坐标系中描点,然后连线得到v-t图像如图所示。
(3)如果f=55 Hz>50 Hz,则实际打点周期偏小,计时引用数据偏大,由v=可知,速度测量值将小于真实值。
二、测量匀变速直线运动的加速度
求某点的瞬时速度:根据平均速度法求出各计数点的速度。vn=,T为相邻两计数点间的时间。
求加速度:利用v-t图像或逐差法求加速度。
练习2.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器30 s滴下46个小水滴)
(1)由图乙可知,小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为________ m/s,加速度大小为________ m/s2。(结果均保留两位有效数字)
答案 (1)从右向左 (2)0.19 0.038
解析 (1)小车在阻力的作用下,做减速运动,由题图乙知,从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小,即速度减小,所以小车在桌面上是从右向左运动的。
(2)已知滴水计时器30 s滴下46个小水滴,所以相邻两水滴间的时间间隔为T= s= s,所以A点位置的速度为vA= m/s≈0.19 m/s。根据逐差法可得加速度a=≈-0.038 m/s2,故加速度的大小为0.038 m/s2。
三、探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系
(1)弹簧弹力F的确定:在弹簧下端悬挂质量为m的钩码,根据二力平衡,静止的钩码所受弹力大小与所挂钩码的重力大小相等,即F=mg。
(2)弹簧的伸长量x的确定:弹簧的原长L0与挂上钩码后弹簧的长度L可以用刻度尺测出,弹簧的伸长量x=L-L0。
(3)图像法处理实验数据:作出弹簧弹力F与伸长量x的关系图像,根据图像可以分析弹簧弹力与伸长量的关系。
练习3.某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时,设计了如图甲所示的实验装置,将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺固定在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码,测出弹簧相应的总长度。每只钩码的质量都是10 g。实验数据见下表。(g取10 N/kg)
钩码质量m/g
0
10
20
30
40
50
弹簧总长度L/cm
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
弹力大小F/N
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。
A.悬挂钩码时,应在钩码静止后再读数
B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量
C.在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态
D.在测量弹簧原长时,应将弹簧平放在水平桌面上,使其自然伸长,并测出其长度
(2)根据上述实验数据,在图乙所示的坐标纸上,作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的关系图像,并求出该弹簧的劲度系数k=________ N/m。
(3)一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹簧弹力与弹簧长度的图像如图丙所示。下列表述正确的是________。
A.a的原长比b的短
B.a的劲度系数比b的小
C.a的劲度系数比b的大
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
答案 (1)ABC (2)见解析图 20 (3)AC
解析 (2)根据表中数据描点连线,就能得到F-L图像,如图所示,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,解得k=20 N/m。
(3)在F-L图像中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,故b的原长大于a的原长,故A正确;斜率表示劲度系数,故a的劲度系数大于b的劲度系数,故B错误,C正确;弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误。
四、探究两个互成角度的力的合成方法
实验思路
(1)合力F′的确定:一个力F′可以使汇力圆环与平板上的定位圆重合,两个力F1、F2共同作用,也能使汇力圆环与平板上的定位圆重合,则F′与F1和F2共同作用效果相同,则F′是F1和F2的合力。
(2)合力F与分力F1、F2的关系:作出力F1、F2及F的图示,提出猜想,进行验证。
练习4.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,实验装置及过程如图甲、乙、丙所示,E为橡皮筋原长时小圆环的位置,O为实验时小圆环被拉到的位置。
(1)图丁中弹簧测力计的示数为________N;
(2)在实验过程中,必须记录的有________;
A.甲图中E的位置 B.乙图中O的位置
C.OB、OC的方向 D.弹簧测力计的示数
(3)下列选项中,与本实验要求相符的是______;
A.两细绳OB、OC夹角要尽量大一些
B.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度
C.实验时,只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可
D.同一次实验中,应将小圆环拉到O点处
(4)某次实验记录纸如图戊所示,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,拉力F的方向过P点;三个力的大小分别为:F1=2.70 N,F2=2.30 N和F=4.00 N。得出正确实验结论后,请根据实验结论和图中给出的标度:①在图中作出F1和F2的合力;②根据作图求出该合力为________N。
(5)图己为小明与小华对本实验进行的探究方案,两人针对实验中是否需要记录O点的位置持有不同观点:小明认为需要记录,而小华认为不需要。你赞同________(选填“小明”或“小华”)的观点,理由是___________________________________________。
答案 (1)2.35 (2)BCD (3)BD (4)①见解析图
②3.99 (5)小华 只要系统处于静止状态,两力的合力大小方向就不变,所以不需要记录O点位置
解析 (1)弹簧测力计最小分度为0.1 N,读数要读到0.01 N,题图丁中示数为2.35 N。
(2)必须要记录的有两个分力F1和F2的大小和方向、合力F的大小和方向,力的大小通过弹簧测力计读出,两次都要使小圆环被拉到O点位置,所以必须记录的有B、C、D。
(3)两细绳OB、OC夹角要适当大一些,但不能太大,合力一定时,两分力夹角太大会导致两分力很大,导致测量误差变大,故A错误;读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度,规范操作,故B正确;实验时,不仅需保证两次橡皮筋伸长量相同,还必须使小圆环伸长至同一位置,即O点,故C错误,D正确。
(4)①由于标度已经选定,作图时要保证表示F1、F2的线段长度为标度的2.7倍和2.3倍,如图所示。
②量出作图法求出的合力长度约为标度的3.99倍,所以合力大小为3.99 N。
(5)题图己方案中两个弹簧测力计的共同作用效果是平衡O点下方所悬挂重物的重量,所以即使O点位置发生移动,只要系统处于静止状态,两力的合力大小方向就不变,所以不需要记录O点位置,故赞同小华的观点。
五、验证牛顿第二定律
(1)保证滑块质量不变,在大小不同的外力(改变小桶中的橡皮泥质量)作用下,记录同一滑块经过两个光电门的时间,如图。
(2)在大小相同的外力作用下,记录滑块上放有砝码和没放砝码时通过两个光电门的时间。
结论:
①同一滑块受到的外力越小,滑块运动得越慢,通过两个光电门的时间就越长,由s=at2,可得a=。s一定,t越长,a越小;反之t越短,a越大。即加速度与物体受到的外力F有关。
②在大小相同的外力作用下,质量大的滑块运动得慢,通过两个光电门的时间长,加速度小,反之加速度大。即加速度与物体的质量有关。
练习5.某实验小组探究物块加速度a与拉力F的关系的实验装置如图甲所示,物块上方安装有一宽度为d的遮光片,前端安装一力传感器,可显示物块受到的拉力F大小。细线一端连接力传感器,另一端通过定滑轮悬挂钩码,实验中细线始终保持与长木板平行。在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装光电门,能够显示物块通过A、B两位置时的挡光时间。保持物块、遮光片及力传感器的总质量不变,改变所挂钩码的个数,进行多次实验,整个实验过程中长木板始终保持水平。
(1)某次实验记录,物块由静止释放,先后通过A、B两位置时的挡光时间分别为tA、tB,则物块通过A位置时的速度为________,物块的加速度为________(用题目中所给物理量的字母表示);
(2)该小组通过多次实验,作出a-F图像,得到的图线如图乙所示,该图像不过坐标原点,原因为____________________________,已知物块、遮光片及力传感器的总质量为M,当地的重力加速度为g,则物块与长木板之间的动摩擦因数为________。
答案 (1) (2)物块与长木板间有阻力
解析 (1)物块通过A位置时的速度为vA=
物块通过B位置时的速度为vB=
根据vB2-vA2=2aL
物块的加速度为a=
(2)对物块,由牛顿第二定律有F-μMg=Ma
得a=-μg
图像不过坐标原点,即拉力为F0时,加速度为零,说明物块与长木板间有阻力;
根据题图乙可知μMg=F0
解得μ=。
六、研究平抛运动及其规律
(1)基本思路:根据运动的分解,把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动,分别研究物体在这两个方向的运动特点.
(2)平抛运动的分解:可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动.
练习6.在做“探究平抛运动的特点”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间竖直距离y1=5.02 cm,B、C间竖直距离y2=14.82 cm.请回答以下问题:(g取9.80 m/s2)
(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?_________________________.
(2)每次把木板移动相同的水平距离,原因是:_______________________________________ ________________________________________________________________________.
(3)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=________.(用题中所给字母表示)
(4)小球初速度的值为v0=________ m/s.
答案 见解析
解析 (1)为了确保小球每次抛出的轨迹相同,应该使抛出时的初速度相同,因此每次都应使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放;
(2)因为小球水平方向做匀速直线运动,由x=v0t知,若x相同,则时间t相等.
(3)在竖直方向上:Δy=y2-y1=gt2,t=
水平方向上:x=v0t,初速度:v0==x;
(4) 代入数据解得:v0=1.00 m/s.
七、探究影响向心力大小的因素
向心力演示器如图甲所示,转动手柄可以使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的小球随之做匀速圆周运动,长槽和短槽的挡板为小球的运动提供向心力,小球对挡板的作用力通过杠杆结构使弹簧测力筒下降,露出标尺(如图乙),通过标尺上红白相间等分格的数量,即可求得两个小球所受向心力大小之比.
可以调整塔轮上的皮带,使其套到半径大小不同的塔轮上,改变长短槽旋转角速度之比.也可以将小球放在长槽不同的卡位上,改变小球做圆周运动的半径.
练习7.某同学利用如图甲所示的实验装置,探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系.圆柱体放置在水平光滑圆盘(图中未画出)上做匀速圆周运动,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力F与线速度v的关系.
(1)该同学采用的实验方法为 ;
A.等效替代法 B.控制变量法
C.理想化模型法 D.微小量放大法
(2)改变线速度v,多次测量,该同学测出了五组F、v数据,如下表所示,请在图乙中作出F-v2图线;
v/(m·s-1)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
v2/(m2·s-2)
1.0
2.25
4.0
6.25
9.0
F/N
0.90
2.00
3.60
5.60
8.10
(3)由作出的F-v2的图线,可得出F和v2的关系式: ,若向心力与m、r、v2之间满足F=m,且圆柱体运动半径r=0.4 m,得圆柱体的质量m= kg(结果保留2位有效数字).
答案 (1)B(2分) (2)见解析图(2分) (3)F=0.9v2 (N)(2分) 0.36(3分)
解析 (1)实验中研究向心力和线速度的关系,保持圆柱体质量和运动半径不变,采用的实验方法为控制变量法,故选B.
(2)在题图乙中作出F-v2图线如图所示;
(3)由(2)中图像可知,F-v2图线为过原点的直线,故F与v2成正比关系,其斜率k=0.9,所求表达式为F=0.9v2 (N)
由F=m=v2=0.9v2 (N)得=k=0.9 kg/m
解得m=0.36 kg.
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