- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

山东省菏泽市（一中系列学校）2020-2021高一下学期物理期中考试试卷（A）

某同学利用拉力传感器探究“圆锥摆摆线所受的拉力与摆球运动周期间的关系”，他采取了如下几步操作：

（1）、如图所示，将摆球拉离竖直方向一个角度，给小球施加一个水平初速度，让小球在水平面内做匀速圆周运动，他测出了小球完成N次圆周运动的时间为t，则小球做圆周运动的周期T=。

（2）、此后该同学的操作均保持摆线长为50cm，改变摆球摆动的周期，拉力传感器测出了细线的拉力与周期的关系如下表所示

F/N	2.5	5.0	7.5	10.0	12.5
T/s	0.283	0.200	0.163	0.141	0.126
$\text{[math]}$	0.080	0.040	0.027	0.020	0.016
$\text{[math]}$	12.50	25.00	37.50	50.00	62.50

①为了减小实验误差，该同学处理实验数据时采用了线性拟合的方法，他把F设定为纵轴变量，为了得到直线图像，他的横轴变量应该选择：

A．T B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$

②请你根据选择的横轴变量，用描点法画出图像。

③根据做出的图像，可求出小球的质量m=。

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，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 $\text{[math]}$ 。

如图为电影《流浪地球》中刘培强驾驶的宇宙飞船，在太空中处于完全失重状态，为了模拟地球上的重力场，圆形的飞船绕中心轴匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球水平面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为 $\text{[math]}$ ，圆形飞船的半径为 $\text{[math]}$ ，宇航员可视为质点。以下说法正确的是（）

如图所示为向心力演示器，可用来“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”。转动手柄可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，每层左、右塔轮半径比分别是1：1、2：1和3：1。左、右塔轮通过皮带连接，皮带不打滑，可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A或B处，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。

（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{#blank#}1{#/blank#}

A、理想实验法 B、控制变量法 C、等效替代法 D、类比法

（2）探究向心力F与半径r的关系时，应将质量相同的小球分别放在挡板C和挡板{#blank#}2{#/blank#}处选填（“A”或“B”），将传动皮带套在左、右塔轮半径比为{#blank#}3{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ”）的轮盘上。

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