1、高考回歸復習一力學實驗之探究向心力與物體質量、半徑、角速度的關系1.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關。(1)本實驗采用的科學方法是 A.控制變量法B.累積法 C.微元法D.放大法(2)圖示情景正在探究的是A.向心力的大小與半徑的關系B.向心力的大小與線速度大小的關系C.向心力的大小與角速度大小的關系D.向心力的大小與物體質量的關系2.如圖所示，同學們分小組探究影響向心力大小的因素.同學們用細繩系一個小沙袋在空氣中甩動，使 小沙袋在水平面內做圓周運動，來感受向心力.(1)下列說法中正確的是 .A .保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力將不變B .

2、保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力將增大C .保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力將不變D .保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力將增大(2)如圖，繩上離小沙袋重心 40 cm處打一個繩結 A, 80 cm處打一個繩結 B,學習小組中一位同學用手表計 時，另一位同學操作，其余同學記錄實驗數據：操作一：手握繩結 A,使小沙袋在水平方向每秒運動 1周，體會向心力的大小.操作二：手握繩結 B,使小沙袋在水平方向每秒運動 1周，體會向心力的大小.A,使小沙袋在水平方向每秒運動2周，體會向心力的大小.光M傳颶器操作四與一相比較：角速度、半徑相同，向心力大小與 有關.3.在 探究向

3、心力的大小與質量、角速度和半徑之間的關系”的實驗中.(1)如圖所示，A、B都為鋼球，圖中所示是在研究向心力的大小F與的關系.操作三：手握繩結操作四：手握繩結A,再向小沙袋中添加少量沙子，使小沙袋在水平方向每秒運動1周，體會向心力的大操作二與一相比較：質量、角速度相同，向心力的大小與轉動操作三與一相比較：質量、半徑相同，向心力的大小與A.質量m B.角速度 C.半徑r(2)如圖所示，若圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1 : 4,由圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔相對應的半徑之比為A. 1 ： 4 B. 4 ： 1 C. 1 ： 2 D. 2 ： 14.甲乙兩同學

4、探究做圓周運動的物體所受向心力大小。(1)甲同學利用細繩系一小物體在空氣中甩動，使物體在水平面內做圓周運動，來感受向心力大小，則下列說法中正確的是A .保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力將不變力電傳猿器1k數據采型器B .保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力將增大C .保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力將不變D .保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力將增大(2)乙同學利用如圖甲所示的實驗裝置，探究做圓周運動的物體所受向心力大小與質量、軌道半徑及線速度的定量關系。圓柱體放置在水平光滑圓盤(圖中未畫出)上做勻速圓周運動，力電傳感器測定的是向心力，光電傳感器測定的是圓

5、柱體的線速度，該同學通過保持圓柱體質量和運動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關系：該同學采用的實驗方法為 A.等效替代法B.控制變量法C.理想化模型法D.微小量放大法改變線速度v,多次測量，該同學測出了五組F、v數據，如下表所示，t#在圖乙中作出F-v2圖線5.小鵬用智能手機來研究物體做圓周運動時向心加速度和角速度、半徑的關系。如圖甲，圓形水平桌面可通過電機帶動繞其圓心 O轉動，轉速可通過調速器調節，手機到圓心的距離也可以調節。小鵬先將手機 固定在桌面某一位置 M處，通電后，手機隨桌面轉動，通過手機里的軟件可以測出加速度和角速度，調節 桌面的轉速，可以記錄不同時刻的加速度和角速度的值，并能

6、生成如圖乙所示的圖象。加速度 2B.020。J I w or一,聿 10 0，5 glz0,.00|.? 。00 20 0 財口 6D a RO 0100角速度(1)由圖乙可知，t 60.0s時，桌面的運動狀態是 (填字母編號)；A.靜止 B.勻速圓周運動 C.速度增大的圓周運動 D.速度減小的圓周運動(2)僅由圖乙可以得到的結論是：;(3)若要研究加速度與半徑的關系，應該保持 不變，改變 ,通過軟件記錄加速度的大小, 此外，還需要的測量儀器是： 。6.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(1)本實驗采用的科學方法是 。A.控制變量法B.累積法C.微元法

7、 D.放大法(2)圖示情景正在探究的是 。A.向心力的大小與半徑的關系B.向心力的大小與線速度大小的關系C.向心力的大小與角速度大小的關系D.向心力的大小與物體質量的關系(3)通過圖示實驗可以得到的結論是 。A.在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B.在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比C.在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質量成正比D.在質量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關。(1)如圖所示，要探究向心力與質量的關系，應保證兩球的運動的角速度和運動半徑相同，

8、使兩球的質量 (選填 相同或 不同”)。(2)皮帶套的兩個塔輪的半徑分別為Ra和Rb。某次實驗讓 R 2R ,則A、B兩球的角速度之比為(3)利用本裝置得到的結論正確的是 。A.在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度大小成反比.在質量和角速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比C.在質量和線速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比D.在半徑和角速度大小一定的情況下，向心力的大小與質量成正比.如圖所示是探究向心力的大小F與質量m、角速度 和半徑r之間關系的實驗裝置圖，轉動手柄，可變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以不同角速 度做

9、勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，同時，球對擋板的彈力使彈簧測力筒下 降，從而露出標尺，標尺上露出的紅白相間的等分格數之比即為兩個球所受向心力的比值。bn I lr .J(1)在這個實驗中，我們采用了 (選填“理想實驗法” “控制變量法” “等效替代法”)探究向心力的大小與質量心、角速度和半徑r之間的關系。探究向心力的大小與圓周運動角速度的關系時，應選擇兩個質量 (選填“相同”或“不同的球”，分別放在擋板 C與(選填“擋板A”或“擋板B”)處，同時選擇半徑 (選填“相同”或“不同”的兩個塔輪。)(2)當用兩個質量相等的小球做實驗，并且左力小球的軌道半徑是右邊小球軌道半徑的兩

10、倍時，轉動時發現右邊標尺上露出的紅白等間的等分格數為左邊的2倍，那么左邊塔輪與右邊塔輪之間的角速度之比為.用如圖所示的實驗裝置來探究小球作圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度 和半徑r之間的關系，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動.橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值.某次實驗圖片如下，請回答相關問題：A.控制變量法B.等效代替法C.理想實驗法D.假設法在研究向心力的大小 F與質量m、角速度 和半徑r之間的關系時我們主要用到了物理學中

11、的方法；A.理想實驗法 B.等效替代法C.控制變量法 D.演繹法(2)圖中是在研究向心力的大小F與 的關系.A.質量m B,角速度C.半徑r(3)若圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1: 9,運用圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對應的半徑之比為 A. 1 ： 9 B. 3： 1 C. 1： 3 D. 1： 1.如圖所示，是用來研究向心力與轉動物體的半徑、質量以及角速度之間關系的向心力演示器.標尺】標尺鋼球綱球輪塔1轉動手柄(1)這個實驗所用的主要研究方法是(2)觀察圖中兩個相同的鋼球位置距各自轉軸的距離相等，皮帶由此推測出是在研究向心力的大小F與的關系.A.質量

12、m B,角速度 C.半徑r.如圖所示，是探究向心力的大小F與質量m角速度3和半徑r之間的關系的實驗裝置圖，轉動手柄1,可使變速輪塔 2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動.皮帶分別套在輪塔2和3上的不同圓盤上，可使兩個槽內的小球 6、7分別以不同的角速度做勻速圓周運動.小球做圓周運動的向心力由橫臂8的擋板對小球的壓力提供，球對擋板的反作用力，通過橫臂8的杠桿作用使彈簧測力筒 9下降，從而露出標尺10,標尺10上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的比值.那么：(1)現將兩小球分別放在兩邊的槽內，為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關系，下列說法中正確的是A.在小球運動半徑相等的情況下，

13、用質量相同的小球做實驗B.在小球運動半徑相等的情況下，用質量不同的小球做實驗C.在小球運動半徑不等的情況下，用質量不同的小球做實驗D.在小球運動半徑不等的情況下，用質量相同的小球做實驗(2)在該實驗中應用了 (選填“理想實驗法”、“控制變量法”、“等效替代法”)來探究向心力的大小與質量 m角速度 和半徑r之間的關系.(3)當用兩個質量相等的小球做實驗，且左邊小球的軌道半徑為右邊小球的2倍時，轉動時發現右邊標尺上露出的紅白相間的等分格數為左邊的2倍，那么，左邊輪塔與右邊輪塔之間的角速度之比為 .下圖是“DISH心力實驗器”，研究向心力與哪些因素有關.當質量為m的物體隨旋轉臂一起做半徑為r的圓周運

14、動時，同時獲得一組向心力F和角速度 的數據后，連成平滑的曲線，經驗證為一條拋物線，改變實驗條件重復三次實驗 (三次實驗的條件見表)，得到的拋物線分別如圖中的、所示.(1)實驗中，若擋光桿的擋光寬度為s,某次擋光片經過傳感器時的遮光時間為t ,則計算機計算角速度 3的計算式為3=實驗次數123半徑r (m)0.10.10.1 m ( kg)0.0220.0440.066(2)分析比較表格和圖像可得到的結論為 A.勻速圓周運動物體所受向心力與質量成正比B.勻速圓周運動物體所受向心力與角速度的平方成正比C.半徑相同，一定質量的物體作圓周運動，物體所受向心力與角速度的平方成正比D.在質量相同的情況下，

15、圓周運動物體所受向心力與半徑成正比. 一物理興趣小組利用學校實驗室的數字實驗系統探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關 系.(1)首先，他們讓一祛碼做半徑r為0.08m的圓周運動，數字實驗系統通過測量和計算得到若干組向心力F和對應的角速度 必如下表.請你根據表中白數據在圖甲上繪出F- 3的關系圖像 實驗序號12345678F/N2.421.901.430.970.760.500.230.06w /rad -1 - s28.825.722.018.015.913.08.54.3(2)通過對圖像的觀察，興趣小組的同學猜測F與 屆成正比.你認為，可以通過進一步的轉換，通過繪出 關系圖像來確定他

16、們的猜測是否正確.0.0 8mr=O .04m地化ads(3)在證實了 Fad之后，他們將祛碼做圓周運動的半徑r再分別調整為0.04m、0.12m,又得到了兩條F- 3圖像，他們將三次實驗得到的圖像放在一個坐標系中，如圖乙所示.通過對三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F8 r的結論，你認為他們的依據是 .(4)通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度 s半徑r的數學關系式是F=kw2r,其中比例系數 k的大小為,單位是 .我們可以用如圖所示的實驗裝置來探究影響向心力大小的因素.長槽上的擋板B到轉軸的距離是擋板A的2倍，長槽上的擋板 A和短槽上的擋板 C到各自轉軸的距離相

17、等.轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速 塔輪勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動.橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球對擋板的反作用力 通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向 心力的比值.標尺(1)當傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上時，塔輪邊緣處的 相等(選填 線速度”或角速 度”)；(2)探究向心力和角速度的關系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質量相同的小球分別放在擋板 和擋板 處(選填A或B或“6.某同學利用如圖所示的向心力演示器定量探究勻速圓周運動所需向心力F跟小球質量m、轉速n和運動半徑r之間的關系。(1)為了單獨探究向心

18、力跟小球質量的關系，必須用 法；(2)轉動手柄可以使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉動，槽內的球隨之做勻速圓周運動。這時我們可以看到彈簧測力筒上露出標尺，通過標尺上紅白相間等分格數，即可求得兩個球所受的;(3)該同學通過實驗得到如下表的數據：次數球的質量m/g轉動半徑r/cm轉速/每秒幾圈n/r s-1向心力大小F/紅格數114.015.0012228.015.0014314.015.0028414.030.0014根據以上數據，可歸納概括出向心力F跟小球質量 m、轉速n和運動半徑r之間的關系是: （文字表述）；（4）實驗中遇到的問題有： （寫出一點即可）216.某班同學在學習了向心力的公式F=

19、mV-和F = mo 2r后，分學習小組進行實驗探究向心力。同學們用 r細繩系一紙杯（杯中有30 mL的水）在空中甩動，使紙杯在水平面內做圓周運動（如圖乙所示）,來感受向心力。（1）下列說法中正確的是 A .保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力不變B .保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力增大C.保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力不變D .保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力增大（2）如圖甲所示，繩離杯心 40 cm處打一結點A,80 cm處打一結點B,學習小組中一位同學用手表計時，另一位同學操作，其余同學記錄實驗數據。操作一：手握繩結 A,使杯在水平方向每秒運動

20、一周，體會向心力的大小。操作二：手握繩結 B,使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。操作三：手握繩結 A,使杯在水平方向每秒運動兩周，體會向心力的大小。操作四：手握繩結 A,再向杯中添30 mL的水，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。操作二與一相比較：質量、角速度相同，向心力的大小與轉動半徑大小有關；操作三與一相比較：質量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關；操作四與一相比較： 相同，向心力大小與 有關；物理學中這種實驗方法叫 法。小組總結階段，在空中甩動紙杯的同學談感受時說：感覺手腕發酸，感覺力不是指向圓心的向心力而是背離圓心的離心力，跟書上說的不一樣，你認為該同學的說法正確嗎？答： 。17.向心力演示器如下圖所示。勻速轉動手柄1可以使變速塔輪 2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動，槽內的小球也隨著做勻速圓周運動.使小球做勻速圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供。球對擋板的反作用力，通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒7下降，從而露出標