《2025高中物理题库11 向心力 实验0含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2025高中物理题库11 向心力 实验0含答案.pdf（184页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1.某兴趣小组采用两种方案探究影响向心力大小的因素。（1）使用如图的向心力演示器，匀速转动手柄 1，使变速塔轮 2 和 3、长槽 4 和短槽 5 匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。小球挤压挡板使挡板另一端压缩测力套筒的弹簧，压缩量可从器件_（填写数字“6、7 或 8”）上读出，该读数即显示了向心力的大小。该探究实验所采用的方法是：_。（2）使用DIS向心力实验器采集到下表数据：探究向心力和角速度的关系（小球质量0.55kgm，转动半径=0.124mr）向心力/N2.02.42.83.24.0频率/Hz2.752.993.243.483.92向心力除以频率的平方0.264460.2684
2、50.266730.264240.26031角速度的平方/2rad298.25352.58414.01477.61606.03向心力除以角速度的平方0.006710.006800.006760.006700.00660从表中可得出：在误差允许范围内，保持_和_一定的情况下，向心力与角速度的平方成_关系。【答案】.8.控制变量法.小球质量.转动半径.正比2.在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：皮带轮、的半径相同，轮的半径是轮的 1.6 倍，轮的半径是轮的 2 倍，轮的半径是轮的 0.8 倍，轮的半径是轮的 0.5 倍；两转臂上黑白2
3、025高中物理题库11 向心力 实验0含答案格的长度相等；A、B、C 为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。图（a）中的标尺 1 和 2 可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为 2m 的球 1 和球 2，质量为 m 的球 3。（1）在研究向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系时主要用到了物理学中的_；A理想实验法B控制变量法C等效替代法D演绎法（2）皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的_不同；A转动半径 rB质量 mC角速度D线速度 v（3）若将球 1、2 分别放在挡板 B、C 位置，将皮带与轮和轮
4、相连，则是在研究向心力的大小 F 与_的关系；（4）若将球 1、3 分别放在挡板 B、C 位置，转动手柄，则标尺 1 和标尺 2 的比值为1:4，则与皮带连接的变速塔轮为_。A和B和C和D和（5）实验时将皮带与轮和轮相连，将球 1、2 分别放在挡板 B、C 位置，转动手柄，则标尺 1 和标尺 2 显示的向心力之比为_。【答案】.B.C.半径 r.C.1：23 在“探究向心力 Fn的大小与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系”的实验中，所用实验器材如图所示。（1）物体所受向心力 Fn的大小与物体的质量 m、角速度和圆周运动半径 r 之间的关系是Fn=_。（2）某次实验时，选择 A、B 两个体积
5、相等的铝球和钢球，变速塔轮相对应的半径之比为1：1，如图所示，是探究哪两个物理量之间的关系_。A研究向心力与质量之间的关系B研究向心力与角速度之间的关系C研究向心力与半径之间的关系D研究向心力与线速度之间的关系（3）在研究向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系时，我们主要用到了物理学中的_A累积法B等效替代法C控制变量法D微小量放大法（4）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若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 1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_。A12B21C14D41【答案】.mr.A.C.B4 用如图所示的实
6、验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系，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向心力，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下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是_。A理想实验B等效替代法C微元法D控制变量法（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在 A、C 位置，A、C 到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。
7、转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与_的关系。A质量 mB角速度C半径 r（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出 1 格，右边标尺露出 4 格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_；（4）在（2）的实验中,其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是_A.左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小B.左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变C.左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小D.左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大【答案】.D.B.21.B5 如图甲所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装
8、置一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于 A 点，光电门固定在 A 的正下方靠近 A 处。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为 d 的遮光条，小钢球的质量为 m，重力加速度为 g，实验步骤如下：（1）将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为 R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为_cm；将钢球拉至某一位置释放，测得挡光时间为0.010s，小钢球在 A 点的速度大小v_m/s（结果保留三位有效数字）。（2）该同学读出力传感器的示数为AF，则小钢球运动到最低点时的向心力F_（用AF和mg表示），AF应取该次摆动过程中示数的_（填“平均值”或“最大值”），后再
9、用2vFmR计算向心力，比较 F 和F是否近似相等。（3）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现 F 总是略大于F，分析表明这是系统造成的误差，该同学认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点?若同意请说明理由，若不同意，请分析误差产生的原因？_【答案】.1.50.1.50.AFmg.最大值.不同意；实验示意图中，小球的下半部分经过了光电门，所以测量的速度偏大6 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径r 之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使
10、弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的 3 个金属球可供选择使用，其中有 2 个钢球和 1 个铝球，如图是某次实验时装置的状态，图中两个球到标尺距离相等。（1）物理学中此种实验的原理方法叫_；A理想实验法B等效替代法C控制变量法（2）在研究向心力的大小 F 与质量 m 关系时，要保持_相同；A和 rB和 mCm 和 rDm 和 F（3）图中所示是在研究向心力的大小 F 与_的关系；A质量 mB半径 rC角速度（4）若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为1:9，那么与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为_。A1:
11、3B3:1C1:9D9:1【答案】.C.A.C.B7探究向心力大小 F 与小球质量 m、角速度和半径 r 之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球同时做匀速圆周运动。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套筒下降，从而露出套筒内的标尺，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 处做圆周运动的轨迹半径之比为 1：2：1。（1）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的_。A.角速度B.质量C.半径（2）探究向心力的大小
12、F 和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径_（填“不同”或“相同”）的轮盘上，并_。A.选用相同的铁球放在 A、B 处B.选用相同的铁球放在 A、C 处C.选用相同大小的铁球、铝球分别放在 A、B 处D.选用相同大小的铁球、铝球分别放在 A、C 处（3）当用两个质量相等的小球分别放在 B、C 处，左边塔轮与右边塔轮的半径之比为 2：1，则匀速转动时发现左、右两边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为_。（4）通过本实验可以得到的结果有_。A在和 r 一定的情况下，F 与 m 成正比B在 m 和 r 一定的情况下，F 与成反比C在 m 和一定的情况下，F 与 r 成反比D在 m 和 r 一定的情
13、况下，F 与2成正比【答案】.A.不同.B.1：2.AD#DA8 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系，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向心力，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下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是_。A理想实验B等效替代法C微元法D控制变量法（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在
14、 A、C 位置，A、C 到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与_的关系。A质量 mB角速度C半径 r（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出 1 格，右边标尺露出 4 格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_；（4）在（2）的实验中,其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是_A.左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小B.左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变C.左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小D.左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大【答案】.D.B.21.B
15、9 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径r 之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢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下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态（1）该实验采用的实验方法为_（填选项前的字母）。A.等效替代法B.控制变量法C.理想化模型法（2）在探究向心力的大小 F 与质量 m 关系时，要保持不变的是_（填选项前的字母）.A.和 rB.和
16、mC.m 和 rD.m 和 F（3）图中所示是在探究向心力的大小 F 与_（填选项前的字母）.A.质量 m 的关系B.半径 r 的关系C.角速度的关系（4）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之比为 F1：F2=1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为_（填选项前的字母）.A.1：3B.3：1C.1：9D.9：1【答案】.B.A.C.B10 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动。槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的
17、反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在研究向心力 F 的大小与质量 m、角速度、半径 r 之间的关系时，我们主要用到的物理方法是_。（2）为了探究金属球的向心力 F 的大小与轨道半径 r 之间的关系，下列说法正确的是_A.应使用两个质量不等的小球B.应使两小球离转轴的距离相同C.应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上（3）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与_的关系。A.质量mB.半径rC.角速度（4）图中所示，两个钢球质量和半径相等，图中标尺上黑白相
18、间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为19：，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为_。A.1:3B.3:1C.1:9D.9:1【答案】.控制变量法.C.C.B11 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢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下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。（1）在研究向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系时我
19、们主要用到了物理学中_的方法；A理想实验法B等效替代法C控制变量法D演绎法（2）在探究向心力的大小 F 与转动半径 r 关系时，要保持不变的是_（填选项前的字母）；AF 和B和 mCm 和 rDm 和 F（3）图中所示，若两小球为完全相同的钢球，则该图探究的是向心力的大小 F 与_（填选项前的字母）；A质量 m 的关系B半径 r 的关系C角速度的关系（4）若与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为2:1，则转动手柄后，标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为_（填选项前的字母）。A1:2B2:1C4:1D1:4【答案】.C.B.C.D12.在“探究向心力 Fn的大小与质量 m、角速度和
20、半径 r 之间的关系”的实验中，所用实验器材如图所示。（1）物体所受向心力 Fn的大小与物体的质量 m、角速度和圆周运动半径 r 之间的关系是Fn=_。（2）某次实验时，选择 A、B 两个体积相等的铝球和钢球，变速塔轮相对应的半径之比为1：1，如图所示，是探究哪两个物理量之间的关系_。A研究向心力与质量之间的关系B研究向心力与角速度之间的关系C研究向心力与半径之间的关系D研究向心力与线速度之间的关系（3）在研究向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系时，我们主要用到了物理学中的_A累积法B等效替代法C控制变量法D微小量放大法（4）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺
21、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 1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_。A12B21C14D41【答案】.mr.A.C.B13 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：皮带轮、的半径相同，轮的半径是轮的 1.6 倍，轮的半径是轮的 2 倍，轮的半径是轮的 0.8 倍，轮的半径是轮的 0.5 倍；两转臂上黑白格的长度相等；A、B、C 为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。图（a）中的标尺 1 和 2 可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择
22、的实验球有：质量均为 2m 的球 1 和球 2，质量为 m 的球 3。（1）在研究向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系时主要用到了物理学中的（）A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.演绎法（2）皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的（）不同；A.转动半径 rB.质量 mC.角速度D.线速度v（3）若将球 1、2 分别放在挡板 B、C 位置，将皮带与轮和轮相连，则是在研究向心力的大小 F 与（）的关系；A.转动半径 rB.质量 mC.角速度D.线速度v（4）若将球 1、3 分别放在挡板 B、C 位置，转动手柄，则标尺 1 和标尺 2 的比值为1:4，则与皮带连
23、接的变速塔轮为（）。A.和B.和C.和D.和【答案】（1）B（2）C（3）A（4）C14 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径 R=0.5m,离水平地面的高度 H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小 s=0.4m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g=10m/s2求：(1)物块做平抛运动的初速度大小 v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数15.探究向心力大小 F 与小球质量 m、角速度和半径 r 之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘
24、上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。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，从而露出测力筒内的标尺，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。（1）在这个实验中，利用了_（选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来探究向心力的大小与小球质量 m、角速度和半径 r 之间的关系；（2）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_（选填“相同”或“不同”）的小球；（3）探究向心力的大小与圆周运动的角速度的关系，左右两边塔轮的半径_（选填“相同”或“不同”）（4）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽
25、中小球的轨道半径等于短槽中小球的轨道半径，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为 4：1，则左、右两边塔轮的半径之比为_。【答案】.控制变量法.相同.不同.1：216 如图 1 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，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由长槽及短槽上的挡板 6 对小球的弹力提供，该力的大小通过挡板的杠杆使弹簧测力套筒 7 下降，从而露出标尺 8，因此标尺 8 上露出的红白相间等分格子的数量可以显示出两个球所受向心力的比值。长槽上 A 挡板距左转轴的距离与短槽上 B 挡板距右转轴的距
26、离相等。D挡板距左转轴的距离是 A 挡板距左转轴距离的两倍。皮带分别套在塔轮 2 和 3 上的不同圆盘上（已知塔轮 2 由上到下，圆盘半径分别为6.00cm、8.00cm、9.00cm；塔轮 3 由上到下，圆盘半径分别为6.00cm、4.00cm、3.00cm），可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动所受向心力大小的影响因素。图 2 中甲、乙、丙是用控制变量法探究小球所受向心力大小与小球质量、小球转动角速度和转动半径之间关系的实验情境图，所用钢球质量相同，钢球质量大于铝球质量。（1）本实验采用的实验方法是_。A放大法B累积法C微元法D控制变量法（2）探究小球所受向心力大小与小球质量之间关
27、系的是图 2 中的_（选填“甲”“乙”“丙”）；（3）探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系的是图 2 中的_（选填“甲”“乙”“丙”）。（4）可以得到的结果有_。A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B在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比C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】.D.乙.甲.A17 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动。槽内的钢球就做匀速圆周
28、运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在研究向心力 F 的大小与质量 m、角速度、半径 r 之间的关系时，我们主要用到的物理方法是_。（2）为了探究金属球的向心力 F 的大小与轨道半径 r 之间的关系，下列说法正确的是_A.应使用两个质量不等的小球B.应使两小球离转轴的距离相同C.应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上（3）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与_的关系。A.质量mB.半径rC.角速度（4
29、）图中所示，两个钢球质量和半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为19：，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为_。A.1:3B.3:1C.1:9D.9:1【答案】.控制变量法.C.C.B18 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力 F 与小球质量m、运动半径 r 和角速度之间的关系。左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是 11，21 和 31（如图乙所示），它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的 C处和长槽的 A（或 B）处，A、C 分别到左右塔轮中
30、心的距离相等，B 到左塔轮中心的距离是 A 到左塔轮中心距离的 2 倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，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向心力，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下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题：（1）本实验采用的主要实验方法为_A.等效替代法B.控制变量法C.放大法（2）若要探究向心力的大小 F 与半径 r 的关系，可以将相同的钢球分别放在位置 C 和位置B 处，将传动皮带置于第_层（填“一”、“二”或“三”）。（3）若要探究向心力的大小 F 与角速度的关系，需选择两
31、个质量_（填“相等”或“不相等”）的小球，分别放在位置 C 和位置_（填“A”或“B”）。（4）某同学通过实验得到如下表格中的数据，实验次数小球质量之比半径之比角速度之比向心力大小之比（标尺格子数之比）11：11：11：11：121：11：11：21：431：11：11：31：9根据上述数据可以得到的结论是：_。【答案】.B.一.相等.A.向心力 F 跟小球质量 m 成正比，跟角速度的平方成正比，跟运动半径 r 成正比。19 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。（1）本实验采用的科学方法是_。（填选项前字母）A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D
32、.演绎法（2）图示中两个钢球质量和转动半径相等，则正在探究的是_。（填选项前字母）A.向心力的大小与半径的关系B.向心力的大小与角速度的关系C.向心力的大小与物体质量的关系D.向心力的大小与线速度大小的关系（3）保持两个钢球质量和转动半径相等，若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为 1:4，则两个小球的转动角速度之比为_。（4）保持两个小球质量和转动半径相等，调节皮带在变速塔轮的位置多次实验，可以得出的结论是_。（填选项前字母）A.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B.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C.在质量和半径一定的情况下，向心
33、力的大小与角速度的平方成正比D.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反比【答案】.C.B.1:2.C20 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
34、数 F 及遮光条的挡光时间为t，则小钢球通过 A 点时的速度大小可视为v_m/s。（2）从动力学角度小钢球通过 A 点时的向心力大小为nF _（用 F、m、g 表示），将其计算的结果与向心力公式2nvFmR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nF总是略小于nF，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【答案】.dt.Fmg.D.C21 用如
35、图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢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下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态（1）该实验采用的实验方法为_（填选项前的字母）。A.等效替代法B.控制变量法C.理想化模型法（2）在探究向心力的大小 F 与质量 m 关系时，要保持不变的是_（填选项前的字母）.A.和 rB.和 mC.
36、m 和 rD.m 和 F（3）图中所示是在探究向心力的大小 F 与_（填选项前的字母）.A.质量 m 的关系B.半径 r 的关系C.角速度的关系（4）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之比为 F1：F2=1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为_（填选项前的字母）.A.1：3B.3：1C.1：9D.9：1【答案】.B.A.C.B22 用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小 Fn与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是 1:1，2:1 和 3:1（如图乙所示）。左右塔轮通过
37、不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽的 C 处和长槽的 A（或 B）处，A、C 分别到左右塔轮中心的距离相等，B 到左塔轮中心的距离是 A 到左塔轮中心距离的 2 倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，他们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。（1）在研究向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系时我们主要用到了物理学中的_方法；A理想实验法B等效替代法C控制变量法D演绎法（2）若要探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带调至第_（填涂 A.“一”、B.“二”、C.“三”）层塔轮；（3）然后将
38、质量相等的两个小球分别放置挡板_（填涂“A”、“B”）和挡板 C 处；（填涂在答题卡选项上）（4）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，A、C 两处的角速度之比为_；（5）若质量相等的两小球分别放在挡板 B 和挡板 C 处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为_。【答案】.C.A.B.1:2.2:923 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径r 之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺
39、，标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的 3 个金属球可供选择使用，其中有 2 个钢球和 1 个铝球，如图是某次实验时装置的状态，图中两个球到标尺距离相等。（1）物理学中此种实验的原理方法叫_；A理想实验法B等效替代法C控制变量法（2）在研究向心力的大小 F 与质量 m 关系时，要保持_相同；A和 rB和 mCm 和 rDm 和 F（3）图中所示是在研究向心力的大小 F 与_的关系；A质量 mB半径 rC角速度（4）若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为 1:9，那么与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为_。A1:3B3:1C1:9D9:1
40、（5）若在实验中发现连接塔轮的皮带出现打滑现象，则第（4）问中求得的半径之比_（填“偏大”“偏小”“没有误差”）【答案】.C.A.C.B.偏大24 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径r 之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢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下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态（1）该实验采用的实验方法为_（填选项前的字母）。A.
41、等效替代法B.控制变量法C.理想化模型法（2）在探究向心力的大小 F 与质量 m 关系时，要保持不变的是_（填选项前的字母）.A.和 rB.和 mC.m 和 rD.m 和 F（3）图中所示是在探究向心力的大小 F 与_（填选项前的字母）.A.质量 m 的关系B.半径 r 的关系C.角速度的关系（4）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之比为 F1：F2=1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为_（填选项前的字母）.A.1：3B.3：1C.1：9D.9：1【答案】.B.A.C.B25 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径r 之间
42、的关系，两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值，如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）该实验用到的方法是_。A理想实验B等效替代法C微元法D控制变量法（2）图中所示是在研究向心力的大小 F 与_的关系。A质量 mB半径 rC角速度（3）另一组同学用如下图所示实验装置进行探究，圆柱体放置在水平圆盘上做匀速圆周运动，圆柱体与圆盘之间的摩擦可忽略不计。力传感器测量向心力大小 F，
43、角速度传感器测量角速度大小，该组同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究 F 与的关系。该组同学让圆柱体做半径为 r 的匀速圆周运动，得到如图 1 所示图像，对图线的数据进行处理，获得了如图 2 所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标 x 代表的是_，如果直线的斜率为 k，则可以得到圆柱体的质量为_。图 1图 2【答案】.D.C.2.kr26 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径r 之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力
44、筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的 3 个金属球可供选择使用，其中有 2 个钢球和 1 个铝球，如图是某次实验时装置的状态。(1)在研究向心力的大小 F 与质量 m 关系时，要保持_相同。A和 rB和 mCm 和 rDm 和 F(2)图中所示是在研究向心力的大小 F 与_的关系。A质量 mB半径 rC角速度(3)若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为 1：9 与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为_。A1:3B3:1C1:9D9:1(4)若要研究向心力的大小 F 与半径 r 的关系，应改变皮带在变速塔轮上的位置，使
45、两边塔轮转速比为_。【答案】.A.C.B.1:127.某兴趣小组探究学习向心力与圆周运动的关系，首先他们通过实验感受向心力大小与圆周运动的一些运动学量之间的定性关系，再通过实验，进一步探究向心力的大小与这些量的定量关系。他们设计了一个实验来感受向心力。如图甲所示，用一根细绳（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体40cm处标为点80cmA，处标为点B。将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时。操作一：手握A点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小1F。操作二：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，
46、体会此时绳子拉力的大小2F。操作三：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动两周，体会此时绳子拉力的大小3F。（1）小物体做匀速圆周运动的向心力由_提供；A.手对绳子的拉力B.绳子对小物体的拉力C.绳子对人的拉力D.小物体对绳子的拉力（2）操作二与操作一相比，是为了控制小物体运动的_相同；A.线速度大小B.加速度大小C.角速度D.周期（3）本实验所采用的实验探究方法是_；A.微元法B.等效替代法C.控制变量法D.演绎法（4）我们还可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板 B到转轴的距离是挡板 A 的 2 倍，长槽横臂的挡板 A 和短槽横臂的挡板 C 到各自转轴的距离
47、相等。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向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。则关于这个实验，下列说法中不正确的是（）A.探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板 A 和挡板 C 处B.探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板 B 和挡板 C 处C.探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小
48、球分别放在挡板 B 和挡板 C 处D.探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板 A 和挡板 C 处【答案】.B.CD#DC.C.B28 在探究小球做圆周运动所需向心力的大小nF与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系的实验中。（1）在探究向心力的大小nF与角速度的关系时，要保持_相同。A.和rB.和 mC.m 和rD.m 和nF（2）本实验采用的实验方法是_。A.累积法B.控制变量法C.微元法D.放大法（3）甲同学在进行如图甲所示的实验，他是在研究向心力的大小nF与_的关系。（4）乙同学用如图乙所示装置做该实验，他测得铝球与钢球质量之比为
49、1:2，两球运动半径相等，观察到标尺上红白相间的等分格显示出铝球与钢球所受向心力的比值为 2:1，则他实验中与皮带相连接的变速塔轮对应的半径之比为_。【答案】.C.B.m.1:229 某同学利用如图 1 所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力 F 与小球质量m、运动半径 r 和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1:1，2:1和3:1（如图 2 所示）。实验时，将两个小球分别放在短槽的 C 处和长槽的 A 或 B 处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B 到左塔轮中心的距离是 A 到左塔轮中心距离的 2 倍，请回答下列问题：（1）下列实验采用的实验方法与本实验采用的
50、实验方法相同的是_；A.探究平抛运动的特点B.探究小车速度与时间的关系C.探究加速度与力和质量的关系D.探究两个互成角度的力的合成规律（2）若要探究向心力的大小 F 与半径 r 的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板 C 和挡板B 处，将传动皮带置于第_层（填“一”、“二”或“三”）；（3）某次实验时，小明同学将质量为1m和2m的小球分别放在 B、C 位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为1:3，由此可知12:mm _。（4）通过本实验可以得到的结果有_。A.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B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大