3.这是一个研究圆周运动向心力的实验设计:在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条.在圆盘上方某处安装了一个光传感器.它具有发射红外光线.同时可接收反射光的功能.台面上有一条光滑的凹槽.凹槽的尽头.靠近台壁处安装了一个力传感器.力传感器前放置一个小球.圆盘转动时.光传感器发出的光线在铝箔处反射为光传感器接收.在没有铝箔处将透射过去.小球压迫在力传感器上.获得传感器给球的弹力.这个力充当小球作圆周运动的向心力.力的大小通过传感器可以测量.当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后.电脑显示屏可显示出光接收波形图 和力的测量数值F0.现已知光传感器在圆台面上的光点距转轴距离r.小球的质量为m.球心与转轴相距R.铝箔宽度d.电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t1. ⑴用上述条件可以求出小球所需要的向心力F= . 并与F0比较. 从而验证公式 F=mv2/r ⑵这一设计对转台作非匀速圆周运动的情况是否适用.简要说明理由. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

这是一个研究圆周运动向心力的实验设计:在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条,在圆盘上方某处安装了一个光传感器,它具有发射红外光线,同时可接收反射光的功能。台面上有一条光滑的凹槽,凹槽的尽头,靠近台壁处安装了一个力传感器(可以感知力的大小),力传感器前放置一个小球。圆盘转动时,光传感器发出的光线在铝箔处反射为光传感器接收,在没有铝箔处将透射过去,小球压迫在力传感器上,获得传感器给球的弹力,这个力充当小球作圆周运动的向心力,力的大小通过传感器可以测量,当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后,电脑显示屏可显示出光接收波形图(见右图)和力的测量数值F0。现已知光传感器在圆台面上的光点距转轴距离r,小球的质量为m,球心与转轴相距R,铝箔宽度d,电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t1
⑴用上述条件可以求出小球所需要的向心力F=                , 并与F0比较, 从而验证公式 F=mv2/r
⑵这一设计对转台作非匀速圆周运动的情况是否适用。简要说明理由。
    

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如图1所示是一个研究圆周运动向心力的实验:在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条,在圆盘上方某处安装了一个光传感器,它具有发射红外光线,同时可接收反射光的功能.台面上有一条光滑的凹槽,凹槽的尽头,靠近台壁处安装了一个力传感器(可以感知力的大小),力传感器前放置一个小球.圆盘转动时,光传感器发出的光线在铝箔处反射为光传感器接收,在没有铝箔处将透射过去,小球压迫在力传感器上,获得传感器给球的弹力,这个力充当小球作圆周运动的向心力,力的大小通过传感器可以测量,当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后,电脑显示屏可显示出光接收波形图(见图2)和力的测量数值F0.现已知光传感器在圆台面上的光点距转轴距离r,小球的质量为m,球心与转轴相距R,铝箔宽度d,电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t1
(1)用上述条件可以求出小球所需要的向心力F=
m
d2R
t
2
1
r2
m
d2R
t
2
1
r2
,并与F0比较,从而验证公式F=mv2/r.
(2)这一设计对转台作非匀速圆周运动的情况是否适用.简要说明理由
适用.因为向心力具有瞬时性,只要取对应瞬时值即可比较.
适用.因为向心力具有瞬时性,只要取对应瞬时值即可比较.

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(1)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段已经完成。设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a=      ,线速度v=       
(2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。

①下列做法正确的是                ,(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量                  木块和木块上砝码的总质量。(填“远大于”、“远小于”或“近似等于“)
③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为mm,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μμ,由图可知,m        mμ      μ。(填“大于”、“小于”或“等于”)

(3)要测绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);
电流表(量程为0250mA,内阻约5Ω);
电压表(量程为03V,内阻约3kΩ);
电键一个、导线若干。
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的      (填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
②实验的电路图应选用下列的图            (填字母代号)。

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是                  W。

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(1)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段已经完成。设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a=      ,线速度v=       

(2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。

①下列做法正确的是                ,(填字母代号)

A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上

C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源

D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度

②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量                  木块和木块上砝码的总质量。(填“远大于”、“远小于”或“近似等于“)

③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为mm,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μμ,由图可知,m        mμ      μ。(填“大于”、“小于”或“等于”)

(3)要测绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:

电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);

电流表(量程为0250mA,内阻约5Ω);

电压表(量程为03V,内阻约3kΩ);

电键一个、导线若干。

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的      (填字母代号)。

A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)

B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)

②实验的电路图应选用下列的图            (填字母代号)。

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是                  W。

 

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