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【题目】用如图所示的装置可以做探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系实验。

1)本实验采用的科学方法是______

2)转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的压力提供了小球做匀速圆周运动的,弹簧测力筒上露出的标尺可以显示此力的大小。由图示情景可知,钢球A与铝球B的角速度关系为ωA______ωB.(选填”“=”)。

3)通过图示情景实验可以得到的结论是______

A.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比

B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比

C.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比

D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比

【答案】控制变量法 C

【解析】

1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方法为控制变量法。

2)由图可知图中两球受到的向心力相等,转动的半径相同,则研究的是质量与角速度的关系。由于铝的密度小,则相同大小的铝球的质量小,由向心力的公式:Fn=mrω2,则ωAωB

3)根据Fn=mrω2,在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度平方成正比。故A错误;图示不能显示线速度的大小。故B错误; 根据Fn=mrω2,在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比。故C正确; 根据Fn=mrω2,在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成正比。故D错误 ,故选C

练习册系列答案
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【题目】如图所示,一长度L=7m的传送带与水平方向间的夹角α=30°,在电动机带动下以v=4m/s的速率顺时针匀速转动。在传送带上端接有一个斜面,斜面表面与传送带表面都在同一平面内。将质量m=2kg可视作质点的物体无初速地放在传送带底端,物体经传送带作用后能到达斜面顶端且速度为零。若物体与传送带及物体与斜面间的动摩擦因数都为 ,g=10m/s2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:

(1)物体在从传送带底端运动到斜面顶端过程中传送带对物体所做的功;

(2)传送带上方所接的斜面长度。

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【题目】如图所示,在水平地面的上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动,传送带BC部分的长度L=1.25m,传送带右端C点与地面上O点在同一竖直线上,竖直高度h=1.25mAB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一光滑圆轨道,半径r=0.45m,且与水平传送带相切于B点。一滑块m(可视为质点)A点由静止释放滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力大小FNB=6N,滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出,刚好落在水平地面上DOD=1m。取g=10m/s2,不计空气阻力的作用,不计传送带转轮的大小。求:

①滑块的质量;

②滑块与传送带间的动摩擦因数,

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【题目】x=0处的质点在t=0时刻从静止开始做简谐振动,带动周围的质点振动,在x轴上形成一列向x正方向传播的简谐横波。如图甲为x=0处的质点的振动图像,如图乙为该简谐波在t0=0.03s时刻的一部分波形图。已知质点P的平衡位置在x=1.75m处,质点Q的平衡位置在x=2m。下列说法正确的是___________

A. 质点Q的起振方向向上

B. t0时刻起经过0.0275s质点P处于平衡位置

C. t0时刻算起,质点P比质点Q的先到达最低点

D. t0时刻起经过0.025s,质点P通过的路程小于1m

E. t0时刻起经过0.01s质点Q将运动到x=3m

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【题目】如图所示,一圆柱形桶的高为d,底面直径d。桶内装有深度等于桶高的一半的某种液体,在桶内底面中心处有一单色点光源S,照亮的液面直径为。现将该点光源移除,用与点光源频率相同的一细束单色光从某点A沿桶口边缘射到液面中心处的O点,恰好照射到桶底上的B(图中未画出)。求

(1)液体的折射率n;

(2)B点到O点的水平距离。

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【题目】如图,以O为圆心、为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场,三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子abc以相同速率分别沿aObOcO方向垂直于磁场射入磁场区域,已知bO垂直MNaOcObO的夹角都为30°a bc三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为tatbtc,则下列给出的时间关系可能的

A. tatbtc

B. ta=tbtc

C. tatb=tc

D. ta=tb=tc

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【题目】如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=0.5m。物块A以某一速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P处静止的物块B发生弹性碰撞,P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L=0.1m,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.5AB的质量均为m=1kg(重力加速度g10m/s2AB视为质点,碰撞时间极短,有阴影的地方代表粗糙段),碰后B最终停止在第100个粗糙段的末端。求:

(1)A刚滑入圆轨道时的速度大小v0

(2)A滑过Q点时受到的弹力大小F

(3)碰后B滑至第n(n<100)光滑段上的速度vnn的关系式。

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【题目】如图所示,飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道上运动,到达轨道A点点火变轨进入椭圆轨道,到达轨道近月点B再次点火进入近月轨道并绕月球做圆周运动.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,则

A. 飞行器在B点处点火后,动能增加

B. 由已知条件可求出飞行器在轨道上的运行周期为5π

C. 仅在万有引力作用情况下,飞行器在轨道上通过B点的加速度大于在轨道上通过B点的加速度

D. 飞行器在轨道上绕月球运行一周所需的时间为2π

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【题目】真空中有一半径为r0的带电金属球,以球心O为坐标原点沿某一半径方向为正方向建立x轴,x轴上各点的电势x的分布如图所示,其中x1x2x3分别是x轴上ABC三点的位置坐标。根据-x图象,下列说法正确的是

A. 该金属球带负电

B. A点的电场强度大于C点的电场强度

C. B点的电场强度大小为

D. 电量为q的负电荷在B点的电势能比在C点的电势能低|q(23)|

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