如图所示是向心力演示仪的示意图，匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球做匀速圆周运动。球对挡板6的作用力使弹簧测力套筒7下降，标尺8露出红白相间的标记，向心力大小与标尺露出的等分格的格数成正比。（1）本实验所采用的探究方法与下列哪个实验是相同的（填选项序号）；A．探究两个互成角度的力的合成规律B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系C．探究平抛运动的特点（2）图中小球做圆周运动的向心力来源于；标尺上的等分格数之比显示出两个小球所受向心力的（填“比值”或“大小”）；（3）某次实验皮带套的左右两个塔轮的半径之比， A、B两球（质量相同）运动半径相同，则A、B两球的角速度之比为，左右标尺露出的等分格的格数之比为。

1. 某同学探究做圆周运动的物体所需的向心力大小与物体的质量、轨道半径及角速度的关系的实验装置如图甲所示，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量圆柱体的向心力 $\text{[math]}$ ，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体的质量和运动的角速度不变，来探究其向心力 $\text{[math]}$ 与半径r的关系。

(1) 该同学采用的实验方法为______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法

(2) 改变半径r，多次测量，测出了五组 $\text{[math]}$ 、r的数据，如表所示：

$\text{[math]}$	1.0	2.0	4.0	6.2	9.0
$\text{[math]}$	0.88	2.00	3.50	5.50	7.90

该同学对数据分析后，在坐标纸上描出了五个点，作出 $\text{[math]}$ 图线如图乙所示，已知圆柱体的质量 $\text{[math]}$ ，由图线可知圆柱体运动的角速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（结果保留两位有效数字）

实验探究题普通

2. 在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度 $\text{[math]}$ 和半径r之间关系实验中：

(1) 小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为 $\text{[math]}$ ，在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在C挡板处与（选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。

(2) 小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题：

①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为 $\text{[math]}$ ，则角速度 $\text{[math]}$ （用题中所给物理量符号表示）；

②以F为纵坐标，以 $\text{[math]}$ 为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为。（用k、r、d表示）

实验探究题普通

3. 某同学利用如图所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系”。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。实验过程如下：

（1）把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上，使它们的运动半径相同，调整塔轮上的皮带的位置，探究向心力的大小与的关系，将实验数据记录在表格中；

（2）保持两个小球质量不变，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径r_左r_右（选填“>”“=”或“<”），保证两轮转速相同，增大长槽上小球的运动半径，探究向心力的大小与运动半径的关系，将实验数据记录在表格中；

（3）使两小球的运动半径和转速相同，改变两个小球的质量，探究向心力的大小与质量的关系，将实验数据记录在表格中：

次数	转速之比 $\text{[math]}$	球的质量m/g		运动半径r/cm		向心力大小F/红白格数
次数	转速之比 $\text{[math]}$	m_左	m_右	r_左	r_右	F_左	F_右
1	2	12	12	10	10	8	2
2	1	12	12	20	10	4	2
3	1	12	24	10	10	2	4

（4）根据表中数据，向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是。

A．F∝m nr B.F∝m n²r

C.F∝m²n²r D.F∝m nr²

实验探究题普通

1. 运球转身是篮球运动中重要进攻技术之一，其中拉球转身的动作是难点。如图甲所示为运动员拉球转身的一瞬间，由于篮球规则规定手掌不能上翻，我们将此过程理想化为如图乙所示的模型。薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动。假设手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5，篮球质量为600g，球心到转轴的距离为45cm，则要顺利完成此转身动作，篮球和手至少要有多大的速度（　　）（ $\text{[math]}$ ）

A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s

单选题普通

2. 如图所示为冰舞比赛中，世界冠军韩聪拉着隋文静的手在旋转，双方都以韩聪的左脚尖和手所在的竖直轴为轴心在匀速旋转，已知周期为 $\text{[math]}$ ，韩聪和隋文静的体重分别为 $\text{[math]}$ ，此时隋文静的身体与韩聪手臂在一条直线上，且与冰面的夹角 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，此时隋文静的脚刚要离开地面，近似认为 $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ ，忽略冰面的摩擦力。韩聪和隋文静的重心离轴线的水平距离之比为K，隋文静的重心离韩聪的手的距离为L。下列说法正确的是（　　）

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

多选题普通

3. 如图所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根细铁钉，将可视为质点的小球C用长为L₀的轻绳拴在铁钉B上，轻绳能承受足够大的拉力，t=0时刻，A、B、C在同一直线上，给小球C一个垂直于轻绳的速度，使小球C绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动，每次轻绳碰到铁钉时小球C的速度大小不变。在第5s末时轻绳第一次碰到铁钉A，轻绳的拉力大小由4N突变为5N，小球C碰到铁钉时立即停止运动，下列说法正确的是（　　）

A. A、B间的距离为 $\text{[math]}$ B. 在 $\text{[math]}$ 时轻绳第二次碰到铁钉 C. 在 $\text{[math]}$ 时轻绳的拉力大小为12N D. 从小球C开始运动到小球C停止，整个过程持续时间为15s

多选题普通

1. 一种可测量转动角速度的简易装置如图所示。“V”形光滑支架固定在水平底座上，可随底座绕中轴线 $\text{[math]}$ 旋转，支架两杆与水平面间夹角均为 $\text{[math]}$ ，两侧的杆长均为2L。一原长为 $\text{[math]}$ 的轻弹簧套在AB杆上，弹簧一端固定于杆的上端A点，另一端与一套在杆上的小球（可视为质点）拴接。支架静止时弹簧的长度为1.5L，现让小球随支架做匀速转动，已知小球的质量为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g， $\text{[math]}$ 。

(1) 求轻弹簧的劲度系数；

(2) 求弹簧恰好为原长时，支架转动的角速度；

(3) 若支架转动的角速度为 $\text{[math]}$ ，求此时弹簧的长度。

解答题普通

2. 某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲所示的实验装置，转轴MN由小电机带动，转速可调，固定在转轴上O点的力传感器通过轻绳连接一质量为m的小球，一根固定在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小遮光片P，小球每转一周遮光片P通过右边光电门时可记录遮光片最外边的挡光时间，某次实验操作如下：

(1) 用螺旋测微器测量遮光片P的宽度d，测量结果如图乙所示，则 $\text{[math]}$ mm。

(2) 如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴O点的距离记为 $\text{[math]}$ ，测量小球球心到转轴O点的距离记为 $\text{[math]}$ 。开动电动机，让小球转动起来，某次遮光片通过光电门时光电门计时为t，则小球此时的角速度等于。（用字母d、t、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 中的部分字母表示）

(3) 验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片P每次通过光电门的时间相同，调节小球球心到转轴O点的距离 $\text{[math]}$ 的长度，测出每一个 $\text{[math]}$ 的长度以及其对应的力传感器的读数F，得出多组数据，画出 $\text{[math]}$ 的关系图像应该为。

(4) 验证向心力与角速度关系时让小球球心到转轴O点距离 $\text{[math]}$ 不变，调节电动机转速，遮光片P每次通过光电门的时间不同，记录某次挡光时间t同时记录此时力传感器的读数F，得出多组F与t的数据，为了准确验证小球所受向心力F与角速度ω的关系，利用实验测量应画（选填“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）关系图。

实验探究题普通

3. 如图所示，半径为 $\text{[math]}$ 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴 $\text{[math]}$ 重合。转台静止不转动时，将一质量为 $\text{[math]}$ 可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与竖直轴 $\text{[math]}$ 成 $\text{[math]}$ 角，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 $\text{[math]}$ ，求：

(1) 物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少；

(2) 当物块在A点随陶罐一起转动且不受摩擦力时陶罐的角速度为多少；

(3) 若物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起匀速转动且角速度为 $\text{[math]}$ ，则陶罐给物体的弹力和摩擦力大小为多少。

解答题普通

1. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。

①采用的实验方法是

A．控制变量法　　B．等效法　　C．模拟法

②在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相何等分标记的比值（选填“不变”、“变大”或“变小”）。

实验探究题普通

2. 如图，矩形金属框 $\text{[math]}$ 竖直放置，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 足够长，且 $\text{[math]}$ 杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过 $\text{[math]}$ 杆，金属框绕 $\text{[math]}$ 轴分别以角速度 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 匀速转动时，小球均相对 $\text{[math]}$ 杆静止，若 $\text{[math]}$ ，则与以 $\text{[math]}$ 匀速转动时相比，以 $\text{[math]}$ 匀速转动时（　　）

A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变 C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大

多选题普通

3. 如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴 $\text{[math]}$ 的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ （最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起 $\text{[math]}$ 轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（）

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

单选题普通