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1. 杲同学用如图所示的装置“探究物体做圆同运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系”。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台，上端的力传感器上，小钢球静止于A点，将光电门固定在A点的正下方靠近A点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为m，重力加速度为g。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球运动的半径为R。

（1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过A点时力传感器的读数F及遮光条的挡光时间为 ， 则小钢球通过A点时的速度大小可视为m/s。

（2）从动力学角度小钢球通过A点时的向心力大小为（用F、m、g表示），将其计算的结果与向心力公式计算的结果进行比较。

（3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略小于 ， 分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是。

A.小钢球的质量偏大             B.小钢球的初速度不为零

C.总是存在空气阻力             D.小钢球速度的测量值偏大

（4）小钢球从静止释放位置运动到A点的过程中，重力做功的功率。

A.一直增大       B.一直减小       C.先增大后减小       D.先减小后增大

【考点】
向心力; 功率及其计算;
【答案】

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实验探究题 普通
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1. 小超同学非常热爱用身边的器材来完成一些物理实验。如图甲，他将手机紧靠蔬菜沥水器中蔬菜篮边缘放置，盖上盖子，从慢到快转动手柄，可以使手机随蔬菜篮转动。利用手机自带软件Phyphox可以记录手机向心加速度a和角速度的数值。更换不同半径的沥水器，重复上述的操作，利用电脑拟合出两次的图像如图乙所示。

（1）在从慢到快转动手柄的过程中，蔬菜篮侧壁与手机间的压力；（填“变大”、“变小”、“不变”）

（2）由作出的图像可知，（填“直线1”或“直线2”）对应的沥水器半径更大。
实验探究题 容易
2. 某同学用如图的向心力演示器探究影响向心力大小的因素。

（1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列方案正确的是；

A．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验

B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验

C．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验

（2）该同学在某次实验中匀速转动手柄，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，之后仅增大手柄的转速，则左右两标尺示数，两标尺示数的比值。（选填“变大”、“变小”或“近似不变”）
实验探究题 容易
3. 某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 ， 请回答以下问题：

（1）在该实验中，主要利用了来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；

A.理想实验法       B.微元法       C.控制变量法       D.等效替代法

（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在处；

A.挡板A与挡板B       B.挡板A与挡板C       C.挡板B与挡板C

（3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为 ， 运用圆周运动知识可以判断两个变速塔轮对应的角速度之比为；

A.       B.       C.       D.
实验探究题 容易