10.若要用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)驗(yàn)證做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的向心力F與質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r以及角速度ω的關(guān)系

(1)該實(shí)驗(yàn)裝置一定包括:若干物塊、半徑可調(diào)裝置、轉(zhuǎn)速可調(diào)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、測(cè)量ω的裝置、測(cè)量F的裝置等基本實(shí)驗(yàn)部件.
(2)如圖給出的是利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究向心力特性時(shí)所選用的專(zhuān)用軟件主界面以及所獲取的實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn).請(qǐng)根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)信息回答以下問(wèn)題:
①該圖線(xiàn)是在保持m與r不變的實(shí)驗(yàn)條件下獲得的.
②我們應(yīng)該采取函數(shù)擬合法的圖線(xiàn)處理方法來(lái)揭示F與ω的關(guān)系.
③為能進(jìn)一步驗(yàn)證F與m或r的關(guān)系,應(yīng)該再經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是保持r不變,改變m(或保持m不變,改變r(jià)),分別測(cè)量幾組F、ω,并作出相應(yīng)F-ω的圖線(xiàn).
④對(duì)所獲得的實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)可以通過(guò)比較ω相同時(shí)幾組圖線(xiàn)F的大小的分析過(guò)程來(lái)推斷出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

分析 要探究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系,需控制一些變量,即保持小球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不變.

解答 解:(1)由該實(shí)驗(yàn)的記錄可知,該實(shí)驗(yàn)裝置一定包括:若干物塊、半徑可調(diào)裝置、轉(zhuǎn)速可調(diào)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、測(cè)量ω的裝置、測(cè)量F的裝置等基本實(shí)驗(yàn)部件.
(2)①由圖可知,該圖象是向心力隨角速度的變化的曲線(xiàn),所以一定是在 保持m與r不變的實(shí)驗(yàn)條件下獲得的;
②由圖可知,向心力與角速度的關(guān)系不是一次函數(shù),所以要采用函數(shù)擬合法的圖線(xiàn)處理方法來(lái)揭示F與ω的關(guān)系.
③為能進(jìn)一步驗(yàn)證F與m或r的關(guān)系,應(yīng)該再經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是保持r不變,改變m(或保持m不變,改變r(jià)),分別測(cè)量幾組F、ω,并作出相應(yīng)F-ω的圖線(xiàn);
④對(duì)所獲得的實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)可以通過(guò) 比較ω相同時(shí)幾組圖線(xiàn)F的大小的分析過(guò)程來(lái)推斷出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.
故答案為:(1)若干物塊、半徑可調(diào)裝置、轉(zhuǎn)速可調(diào)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、測(cè)量ω的裝置、測(cè)量F的裝置;
(2)①保持m與r不變,②函數(shù)擬合法,③保持r不變,改變m(或保持m不變,改變r(jià)),分別測(cè)量幾組F、ω,并作出相應(yīng)F-ω的圖線(xiàn),④比較ω相同時(shí)幾組圖線(xiàn)F的大小

點(diǎn)評(píng) 弄清實(shí)驗(yàn)裝置原理也是解題的關(guān)鍵;了解控制變量法的應(yīng)用,即要研究一個(gè)量與另外一個(gè)量的關(guān)系,需要控制其它量不變.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.質(zhì)量M=10kg的缸體與質(zhì)量m=4kg的活塞,封閉一定質(zhì)量的理想氣體(氣體的重力可以忽略),不漏氣的活塞被一勁度系數(shù)k=20N/cm的輕彈簧豎直向上舉起立于空中,如圖所示,環(huán)境溫度為T(mén)1=1500K時(shí)被封氣柱長(zhǎng)度L1=30cm,缸口離地的高度為h=5cm,若環(huán)境溫度變化時(shí),缸體有良好的導(dǎo)熱性能.已知活塞與缸壁間無(wú)摩擦,彈簧原長(zhǎng)L0=27cm,活塞橫截面積S=2×10-3  m2,大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,求①環(huán)境溫度降到多少時(shí)汽缸著地;②溫度降到多少時(shí)能使彈簧恢復(fù)原長(zhǎng).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

1.如圖所示,在光滑的水平面上,質(zhì)量為0.4kg的木塊以2m/s的速度水平地滑上靜止的平板小車(chē),車(chē)的質(zhì)量為1.6kg,木塊與小車(chē)之間的摩擦系數(shù)為0.2(g取10m/s2).設(shè)小車(chē)足夠長(zhǎng),求:
(1)木塊和小車(chē)相對(duì)靜止時(shí)小車(chē)的速度;
(2)從木塊滑上小車(chē)到它們處于相對(duì)靜止時(shí)產(chǎn)生的熱量Q;
(3)從木塊滑上小車(chē)到它們處于相對(duì)靜止木塊在小車(chē)上滑行的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.火星的球半徑是地球半徑的$\frac{1}{2}$,火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,忽略火星的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60kg的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是60kg,所受的重力是235.2N;在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是3.92m/s2;在地球表面上可舉起60kg杠鈴的人,到火星上用同樣的力,可以舉起質(zhì)量150kg的物體.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

5.一根鋼梁長(zhǎng)L=12m,截面積S=60cm2,被固定在兩堵墻之間.為了判定它由于溫度變化引起鋼梁對(duì)墻產(chǎn)生的推力或拉力,用長(zhǎng)L0=1m,截面積S0=1mm2的同樣材料的鋼絲作試驗(yàn).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這根鋼絲受到拉力F0=220N時(shí)能伸長(zhǎng)△x0=1mm.試問(wèn),當(dāng)這根鋼梁因溫度變化可能的最大伸縮量為△x=12mm時(shí),對(duì)墻的作用力多大?假設(shè)鋼梁的伸縮量與彈力之間的關(guān)系同樣服從定律.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.如圖所示,將一束塑料包扎帶一端打結(jié),另一端撕成細(xì)條后,用手迅速捋細(xì)條,觀察到細(xì)條散開(kāi)了,則產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是( 。
A.細(xì)條之間相互感應(yīng)起電,相互排斥散開(kāi)
B.撕成細(xì)條后,所受重力減小,細(xì)條自然松散
C.撕成細(xì)條后,由于空氣浮力作用,細(xì)條散開(kāi)
D.由于摩擦起電,細(xì)條帶同種電荷,相互排斥散開(kāi)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.如圖所示,ab是一個(gè)位于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道,高度為h,軌道的末端與水平軌道相切于b點(diǎn).一個(gè)小木塊質(zhì)量為m,在頂端a處由靜止釋放后沿軌道滑下,最后停止在水平段的c點(diǎn).現(xiàn)使小木塊從c點(diǎn)出發(fā),靠慣性沿原路恰好回到a點(diǎn),小木塊具有初動(dòng)能的值為Ek,則( 。
A.Ek=mghB.mgh<Ek<2mghC.Ek=2mghD.Ek>2mgh

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

19.如圖所示,一半徑r=0.2m的箱光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0=4m/s,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.25m,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,DEF為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細(xì)管,EF段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R=0.25m的一小段圓弧,管的D端彎成與水平傳帶C端平滑相接,O點(diǎn)位于地面,OF連線(xiàn)豎直.一質(zhì)量為M=0.1kg的物塊a從圓弧頂端A點(diǎn)無(wú)初速滑下,滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng),過(guò)后滑塊被傳送帶送入管DEF,管內(nèi)頂端F點(diǎn)放置一質(zhì)量為m=0.1kg的物塊b.碰后兩者交換速度,( g取10m/s2.)求:
(1)滑塊到達(dá)底端B時(shí)的速度vB;
(2)滑塊剛到達(dá)管頂F點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力;
(3)物塊滑過(guò)F點(diǎn)后在地面的首次落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x(不計(jì)空氣阻力).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示電路,測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“×lk”擋內(nèi)部電路的總電阻.使用的器材有:
多用電表;
電壓表:量程5V,內(nèi)阻十幾千歐;
滑動(dòng)變阻器:最大阻值5kΩ
導(dǎo)線(xiàn)若干.
回答下列問(wèn)題:
(1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×lk”擋.(再將紅表筆和黑表筆短接,調(diào)零點(diǎn).)
(2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和2(填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端.
(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使多角電表的示數(shù)如圖(b)所示,這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖(c)所示.多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為15kΩ和3.60V.

(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使其接入電路的阻值為零.此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V.從測(cè)量數(shù)據(jù)可知,電壓表的內(nèi)阻為12.0kΩ.
(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路,如圖(d)所示.根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得,此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為9.0V,電阻“×lk”擋內(nèi)部電路的總電阻為15.0kΩ.
改編理由:一則原題12分,設(shè)7空,批改難度增加,故刪減一空.二則,去掉的這個(gè)空是常識(shí)性的題目,學(xué)生太容易作答,沒(méi)有難度.

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