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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

江苏省南京市六校联合体2021届高三上学期物理10月学情调研考试试卷（江宁、江浦、扬子、六合、溧水、高淳)

某同学做验证向心力与线速度关系的实验。装置如图甲所示，一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央，主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测出钢球直径d；

②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F₁ ，用米尺量出线长L；

③将钢球拉到适当的高度处静止释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F₂；已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：

（1）、游标卡尺测出小球直径，如图乙所示，则d＝cm。

（2）、根据向心力公式，小球通过最低点时所需向心力（用题中物理量符号表示）。

（3）、若等式成立（用题中物理量符号表示），则可以验证向心力表达式。

（4）、该实验可能的误差有：。（写出一条即可）

举一反三

如图所示，用长为 $\text{[math]}$ 的细绳拴着质量为 $\text{[math]}$ 的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）

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（）

如图所示是“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验，细线下悬挂了一个质量为 $\text{[math]}$ 的小钢球，细线上端固定在 $\text{[math]}$ 点。将画有几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时 $\text{[math]}$ 细线张紧 $\text{[math]}$ 位于同心圆。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离。 $\text{[math]}$ 当地的重力加速度为 $\text{[math]}$ 。

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