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如图是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的圆盘上.圆周的轨道半径为r,力电传感器测定的是向心力F,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,图乙中是r=0.1m时所得的数据.
(1)研究向心力与线速度的关系时,保持圆柱体质量和运动半径一定,为方便研究,应画
B
B
图象.
A.F-V图象   B.F-V2图象    C.F-V3图象
(2)为研究F与r的关系,实验时除保持圆柱体的质量不变外,还应保持不变的物理量是
线速度的大小
线速度的大小

(3)根据所学知识,利用表中数据,可求得圆柱体的质量为
0.09
0.09
kg(保留两位小数).
v/(m?s-1 1 1.5 2 2.5 3
F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
分析:根据向心力公式F=m
v2
r
选择研究的图象.
根据控制变量法找出还应保持不变的物理量.
根据已经学习过的向心力公式F=m
v2
r
,将r=0.1m,即可求得m.
解答:解:(1)根据向心力公式F=m
v2
r
得:
圆柱体质量和运动半径一定时,向心力与线速度的平方成正比,
所以为方便研究,应画F-V2图象.
故选:B.
(2)该实验运用控制变量法研究物理量的关系,根据向心力公式F=m
v2
r
得:
为研究F与r的关系,实验时除保持圆柱体的质量不变外,还应保持不变的物理量是线速度的大小.
(3)利用表中数据得F=0.88v2
根据已经学习过的向心力公式得F=m
v2
r

联立解得:
m
r
=0.88
将r=0.1m代入得,m=0.09kg.
故答案为:(1)B;  (2)线速度的大小;  (3)0.09.
点评:本题关键要知道实验运用控制变量法研究物理量的关系,能根据实验数据得出变量的关系.同时要掌握向心力的公式.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,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,以下是所得数据和图乙所示的F-v2,F-v,F-v3三个图象:(计算时保留两位有效数字)
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v/m?s-1 1 1.5 2 2.5 3
F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
(1)数据表和图乙的三个图象,是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时,并保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的.研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的关系是
 

(2)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线和数字可以推算出,本实验中圆柱体的质量为
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在末画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象。

1

1.5

2

2.5

3

F/N

0.88

2

3.5

5.5

7.9

   (1)数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的具体关系式:            

   (2)为了研究F与r成反比的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量        不变。

   (3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,苯实验中圆柱体的质量为        kg。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图。其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在末画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,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,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象。

v /m·s-1

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

F /N

0.88

2.00

3.50

5.50

7.90

1.数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的。研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的具体关系式是            

2.为了研究F与r的关系,实验时除了要保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量_  ___不变。

3.根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为        kg。

 

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科目:高中物理 来源:2012届度浙江省高三物理上学期12月物理卷 题型:实验题

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图。其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在末画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,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,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象。

v /m·s-1

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

F /N

0.88

2.00

3.50

5.50

7.90

1.数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的。研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的具体关系式是            

2.为了研究F与r的关系,实验时除了要保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量_  ___不变。

3.根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为        kg。

 

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