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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

江苏省海安高级中学2019-2020学年高一下学期物理3月线上考试试卷

在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球，调整白纸的位置，设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动，钢球的质量为m ，重力加速度为g.

（1）、用秒表记录运动n圈的总时间为t ，那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为F_n=.

（2）、通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h ，那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=；

（3）、改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的 $\text{[math]}$ 关系图象为一直线时，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为k=.

举一反三

半径为 $\text{[math]}$ 的光滑半圆球固定在水平面上 $\text{[math]}$ 如图所示 $\text{[math]}$ ，顶部有一小物体 $\text{[math]}$ ，今给它一个水平初速度 $\text{[math]}$ ，则物体将（）

如图所示，小球在竖直放置的内壁光滑的圆形细管内做圆周运动，则（）

如图所示，一根细线下端拴一个金属小球 $\text{[math]}$ ，细线的上端固定在金属块 $\text{[math]}$ 上， $\text{[math]}$ 放在带小孔 $\text{[math]}$ 小孔光滑 $\text{[math]}$ 的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动 $\text{[math]}$ 圆锥摆 $\text{[math]}$ 。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动 $\text{[math]}$ 图中 $\text{[math]}$ 位置 $\text{[math]}$ ，两次金属块 $\text{[math]}$ 都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）

某同学利用如图所示的装置，探究小球在最低点时所需向心力的大小F与质量m和半径r的关系，实验中小球可看作质点。

一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（　　）

如图所示，马戏团正在上演飞车节目，在竖直平面内有半径为 $\text{[math]}$ 的圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为 $\text{[math]}$ ，人和摩托车可视为质点，不计一切阻力，重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）表演者恰能通过最高点时的速度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）若表演者通过最高点时的速度大小 $\text{[math]}$ ，求此时圆轨道对摩托车的作用力大小；

（3）表演者通过最低点时对轨道的压力为 $\text{[math]}$ ，求此时表演者的速度大小 $\text{[math]}$ 。

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