[题目]如图所示.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.放置在圆盘上(未画出).圆周轨道的半径为力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三个图象:(1)数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力和圆柱体线速度的关系时保持圆柱体质量不变.半径的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，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，放置在圆盘上(未画出)，圆周轨道的半径为力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三个图象:

(1)数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力和圆柱体线速度的关系时保持圆柱体质量不变，半径的条件下得到的。研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度的关系式:____________；

(2)为了研究F和成反比的关系，实验吋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，本实验中圆柱体的质量为_______kg.

【答案】（1）F=0.88v2 （2）线速度的大小（3）0.176kg

【解析】

（1）由乙图可知，F∝v2，由数学知识得到F-v2图象的斜率，故向心力F和圆柱体速度v的关系是 F=0.88v2．
（2）该实验运用控制变量法研究物理量的关系，根据向心力公式可知为研究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）根据已经学习过的向心力公式，与F=0.88v2比较得，将r=0.2m代入得：m=0.176kg．

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